本征可拉伸的電子器件具有類似人類皮膚的機(jī)械性能，可用于連續(xù)生理監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)分析健康狀況，在自主醫(yī)療等領(lǐng)域擁有十分廣泛的應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有技術(shù)在電學(xué)性能、集成規(guī)模和功能性上存在一定的局限性。針對(duì)這些問(wèn)題，斯坦福大學(xué)的相關(guān)課題組通過(guò)在材料選擇、制造工藝創(chuàng)新和電路設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行創(chuàng)新，利用小型臺(tái)式無(wú)掩膜直寫(xiě)光刻系統(tǒng)- MicroWriter ML3制備出了具有優(yōu)異性能的大規(guī)模集成的本征可拉伸的晶體管和相關(guān)器件。通過(guò)上述工藝，晶體管的集成規(guī)?？蛇_(dá)每平方厘米100,000個(gè)，在100%應(yīng)變條件下平均場(chǎng)效應(yīng)遷移率超過(guò)20 cm2/Vs，在5 V電壓條件下可產(chǎn)生約為2 μA/μm的高驅(qū)動(dòng)電流。值得注意的是，該工作S次在本征可拉伸電子器件上實(shí)現(xiàn)了具有1000多個(gè)晶體管的大規(guī)模集成電路?；诳衫祀娮悠骷闹苽?，課題組設(shè)計(jì)了一種具有高吞吐量能力，高刷新頻率的盲文識(shí)別系統(tǒng)，以及LED顯示設(shè)備，展示了本征可拉伸晶體管的多功能性和實(shí)用性，為實(shí)現(xiàn)高度靈活、高性能的可拉伸電子設(shè)備提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容以《High-speed and large-scale intrinsically stretchable integrated circuits》為題，在國(guó)際SCI期刊《Nature》上發(fā)表。

本文中可拉伸的晶體管和相關(guān)器件均使用小型臺(tái)式無(wú)掩膜直寫(xiě)光刻系統(tǒng)- MicroWriter ML3制備。該系統(tǒng)克服了光刻工藝中需要掩膜板的難題，可以在非傳統(tǒng)基底上迅速實(shí)現(xiàn)高精度的光刻任務(wù)，能夠滿足科研中對(duì)光刻的多樣化的需求。與此同時(shí)，該設(shè)備還具備結(jié)構(gòu)緊湊（70 cm X 70 cm X 70 cm）、直寫(xiě)速度高，分辨率高（XY：<1 μm）等特點(diǎn)。采用集成化設(shè)計(jì)，全自動(dòng)控制，可靠性高，操作簡(jiǎn)便。憑借這些優(yōu)勢(shì)，MicroWriter ML3為本研究晶體管和相關(guān)器件的成功制備提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。

小型臺(tái)式無(wú)掩膜直寫(xiě)光刻系統(tǒng)- MicroWriter ML3