启动化学气相沉积(iCVD)技术生产pV3D3聚合物薄膜的示意图：（i）引入蒸发单体和引发剂；（ii）激活的引发剂受热分解成自由基；（iii）单体和引发剂自由基吸附到基片上；（iv）自由基聚合转换形成pV3D3薄膜（来源:KAIST）

韩国高等科技学院（KAIST）的一个研究团队开发出用于场效应晶体管（FETs）的高性能超薄复合绝缘子。研究人员用汽化的单体在诸如塑料等不同表面共形形成聚合物薄膜，来制备满足下一代电子设备一系列需求的多功能绝缘体。他们的研究成果已发表于3月9日的《自然材料》（Nature Materials）上。

FETs是我们现代生活中所用的从手机到电脑再到平板显示器等一系列电子设备中所必不可少的组成部分。除了三个电极之外(栅极、源极和漏极), FETs还包含了一个绝缘层和半导体通道层。绝缘层制备子在FETs扮演一个重要的作用，通过它可以控制半导体通道的导电性，进一步控制晶体管中的电流。对于稳定低功耗工作的FETs而言，超薄、绝缘性好的绝缘层很重要。一般而言，绝缘层都是由无机材料（氧化物、氮化物等）在硅片或者玻璃等硬质表面制得的。这类无机材料具有出色的绝缘特性和可靠性。

然而因为自身高硬度和高温制备过程的缘故，这类绝缘层很难用于柔性电子设备中。近年来，许多研究人员一直研究聚合物作为新的绝缘材料以匹配柔性基体和新型半导体材料。然而在制备超薄层时，采用传统聚合绝缘子制备技术得到的聚合物表面覆盖率很低，限制了采用聚合绝缘子的FETs在低电压的运行。

一个由化学和生物分子工程系Sung Gap Im 教授和电气工程系的Seunghyup Yoo、Byung Jin Cho教授共同领导的KAIST科研团队开发出一种有机绝缘层“pV3D3”。采用一种叫做“启动化学气相沉积（iCVD）”的全干气相技术制得的该涂层可以在不损失其完美绝缘特性的基础上大大降低涂层的厚度至低于10 nm。

大规模柔性衬底上制备出具有pV3D3绝缘层的晶体管阵列。来源:KAIST

科研团队使用pV3D3绝缘子，采用诸如有机物、氧化物、石墨稀等不同半导体材料构建出了不同低功耗、高性能的FETs。这表明pV3D3 绝缘子具有广泛的材料匹配性。他们还使用常规包装胶带作为衬底制备出可粘贴、可移动的电子元件。通过与韩国东国大学Yong-Young教授合作，团队在大规模柔性衬底上成功开发出具有pV3D3绝缘子的晶体管阵列。

Im教授说道：“通iCVD制得的pV3D3具有小尺寸和大匹配度，这对于聚合绝缘层是前所有未有的。我们的iCVD pV3D3高分子薄膜具有可以和无机绝缘层匹配的绝缘性能，同时厚度可以低至10 nm一下。我们期待我们的发现可以极大的促进会在诸如可穿戴电脑等新型电子设备中起重要作用的柔性电子器件的发展。”

新材料在线编译整理—— 翻译：赵欢