1.一種柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于,包括:
柔性襯底(10);
薄膜晶體管(20),形成于所述柔性襯底(10)的第一表面;
摩擦發(fā)電機(30),包括:
并排的第一電極(31)和第二電極(32),形成于所述柔性襯底的第二表面,兩者相互絕緣;
可移動摩擦部(33),與所述第一電極(31)和第二電極(32)相對設置,其在外力作用下可在所述第一電極(31)和第二電極(32)之間滑動,從而在兩者之間形成電勢差,通過該電勢差實現(xiàn)對所述薄膜晶體管的開關控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于:
所述可移動摩擦部(33)為透明且柔性可彎曲部件;
所述柔性襯底(10)及形成于其上的薄膜晶體管(20)、第一電極(31)和第二電極(32)構成一透明且柔性可彎曲的整體。
3.根據(jù)權利要求2所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于,所述薄膜晶體管包括:
柵極(21),形成于所述柔性襯底(10)上;
柵絕緣層(22),形成于所述柵極(21)上;
半導體層(23),形成于所述柵絕緣層(22)上;
源極(24)和漏極(25),形成于所述柵絕緣層(22)上,所述半導體層(23)的兩側,并與所述半導體層(23)形成歐姆接觸;
其中,所述第一電極(31)連接至所述有機薄膜晶體管的源極(24)或漏極(25),所述第二電極連接至所述有機薄膜晶體管的柵極(21);
其中,所述柵極(21)、柵絕緣層(22)、半導體層(23)、源極(24)和漏極(25)均為薄膜材料。
4.根據(jù)權利要求3所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于,通過導線或過孔實現(xiàn):
所述第二電極連接至所述有機薄膜晶體管的柵極(21);以及
所述第一電極(31)連接至所述有機薄膜晶體管的源極(24)或漏極(25)。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于:
所述柵極(21)為:由金屬材料制備的薄膜,其厚度不超過50nm;或者由非金屬透明導電材料制備的薄膜,其厚度介于50nm~1000nm之間;
所述柵絕緣層的厚度介于50nm~2000nm之間,其材料選自于以下材料中的一種:Ta2O5、PMMA、PVA、PI、SiO2、PVP、Al2O3、ZrO2、TiO2;
所述半導體層的厚度介于20nm~1000nm之間,其材料選自于以下材料中的一種:P型并五苯、ZnO、聚噻吩、富勒烯、PTAA、P3HT、PDTT、MoS2、石墨烯;和/或
所述源極(24)和漏極(25)為:由金屬材料制備的薄膜,其厚度不超過50nm;或者由非金屬透明導電材料制備的薄膜,其厚度介于50nm~500nm之間。
6.根據(jù)權利要求2所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于,所述可移動摩擦部(33)包括:
柔性基底(33a);以及
摩擦層(33b),形成或固定于所述柔性襯底(33a)上,與所述第一電極(31)和第二電極(32)相對,所述第一電極(31)和第二電極(32)在與所述摩擦層(33b)摩擦的過程中產生電勢差;
其中,所述柔性基底(33a)及形成于其上的摩擦層(33b)構成柔性可彎曲的可移動摩擦部(33)。
7.根據(jù)權利要求6所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于:
所述柔性基底的材料選自于以下材料中的一種:PET、PI、PES、PEN、Parylene、PDMS;和/或
所述摩擦層(31)粘貼固定于所述柔性襯底上,其材料選自于有機聚合物材料。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于,所述柔性襯底的厚度介于10μm~500μm之間,其材料選自于以下材料中的一種或多種:PET、PI、PES、PEN、Parylene和PDMS。
9.一種制備方法,用于制備權利要求1至8中任一項所述的柔性透明摩擦電子學晶體管,其特征在于,包括:
步驟A,在柔性襯底(10)的第二表面形成摩擦發(fā)電機的并排的第一電極(31)和第二電極(32);
步驟B,在所述柔性襯底(10)的第一表面形成薄膜晶體管;
步驟C,令所述摩擦發(fā)電機的第一電極(31)連接至所述有機薄膜晶體管的源極(23)或漏極(25),第二電極(32)連接至所述有機薄膜晶體管的柵極(21);以及
步驟D,制備摩擦發(fā)電機的可移動摩擦部,令其在外力作用下可在所述第一電極(31)和第二電極(32)之間滑動,從而在兩者之間形成電勢差,通過該電勢差實現(xiàn)對所述薄膜晶體管的開關控制。
10.根據(jù)權利要求9所述的制備方法,其特征在于,所述步驟D包括:在柔性基底(33a)上粘貼摩擦層(33b),兩者構成所述可移動摩擦部。