可伸缩电子因其在许多领域具有广阔的应用前景而备受关注，它可以承受较大的变形并与曲面形成紧密接触。可伸缩导体是可伸缩电子设备的重要组成部分，用于可穿戴设备、软机器人和人机交互。可伸缩导体的最新进展推动了基础科学和技术研究的努力。

近日，复旦大学Yan Zhao，Yunqi Liu ，Shuai Wang概述和分析了晶体管和电路中可伸缩导体的发展，并考察了材料、器件工程和制备技术的进展。我们将现有的构造具有可伸展导体的可伸展晶体管的方法分为以下两种类型：几何工程和本征可伸展工程。最后，考虑了该领域在提供可伸缩电子产品方面的挑战和前景。

文章要点

1）晶体管由电极(源漏和栅极)、半导体层、介质层和衬底组成，它们是处理信息和执行简单逻辑运算的基本元件。在s-FET器件中，半导体作为电荷传输的有源沟道材料与栅电介质一起工作，在半导体与介质层的界面处积累电荷，而导体充当源漏电极和栅电极。

2）基于几何工程的SC是一种广泛用于实现可伸展互连的器件。为了实现可拉伸的晶体管和电路，已经引入了许多几何形状，这使得几乎任何类型的晶体管都能够被拉伸。发展SCs的第一步是通过物理气相沉积在PDMS上创建金膜，然后再进行微米或纳米结构，以产生能够承受相当大的施加应变的电极。然后，可伸缩晶体管和电路所需的导体的可伸缩性不是通过新材料实现的，而是通过现有材料的结构配置实现的。早些时候，许多努力和方法主要是通过设计几何形状来获得具有固体金属和其他导体的SC，这些方法包括预拉伸释放、模塑、压缩、溶剂膨胀和三维(3D)打印。

3）卓越的性能和集成度是晶体管的两个关键方面。基于上述结构设计的导线在拉伸时可以保持固有的电性能。然而，它们涉及复杂的多步骤过程，如极端真空沉积、高温和腐蚀性化学腐蚀。此外，这些技术不可避免地牺牲了大成品率、大密度、出色的一致性和显著的透明度的器件的集成能力。这些问题已经通过引入本质上可拉伸的材料得到了解决。

4）创建高密度器件阵列或矩阵需要创建灵活的电极测量方法和低成本的图案化。在过去的十年里，在发展可伸缩导体的微制造技术方面取得了长足的进步。除了更专注于可拉伸导体的创新方法外，这些制造技术还包括从传统微制造方法改进而来的方法，如光刻、3D打印和喷墨打印。图案化工艺将是实现大面积可穿戴电子产品大规模添加剂图案化的关键，这些可穿戴电子产品既环保又便宜。用于制造电子设备的图案化方法可以分为两类：接触式方法(转印)和非接触式方法(3D打印、喷墨打印和喷墨打印)。

参考文献

Liangjie Wang, et al, Stretchable conductors for stretchable field-effect transistors and functional circuits, Chem. Soc. Rev., 2023

DOI: 10.1039/d2cs00837h

https://doi.org/10.1039/d2cs00837h