您可能会在智能手机或计算机屏幕上阅读这些文字。在过去的十年中，这些类型的屏幕一直基于由所谓的薄膜晶体管组成的显示技术。这些是无机晶体管，仅需很少的功率，并且由于已被广泛采用而证明了自己的能力，但它们有一些限制，研究人员正忙于克服这些限制。
“我们探索了改进薄膜晶体管的新方法，例如新设计或新制造方法，”应用物理系的博士生Gyo Kitahara说。 “例如，有机薄膜晶体管在LCD屏幕设备中有光明的前景。与目前使用的无机类型相比，我们希望有机类型可用于低成本，大面积，轻便和可穿戴的电子产品，尤其是通过使用基于印刷的生产技术。”
有机薄膜晶体管本身的想法并不是什么新鲜事物，但是直到现在，印刷这种器件的能力（这将引发设计革命）还没有引起行业和学者的关注。北原应用物理系的长谷川龙男教授和他们的研究小组提出了一种在具有高溶液排斥性或疏液性的特殊表面上印刷有机半导体薄膜的方法，这些薄膜是这些晶体管的基础。这通常意味着该表面会排斥印刷晶体管结构所需的材料，这对于为什么这样的表面完全有用似乎是违反直觉的。但是疏液性表面负责产生经过微调以实现高性能的晶体管结构。那么研究人员如何克服了他们的驱避性呢？
北原说：“我们利用了您每次用肥皂洗手时都会看到的流体特性。” “肥皂泡可以通过降低液体的表面张力来保持形状。我们认为，即使有排斥力，肥皂膜机制也应能有效地在疏液表面上形成薄的液体层。可以形成固体半导体膜，通过在印刷过程中形成薄的液体层而生长。”
克服了如何打印有机晶体管的这一难题，其他研究人员可以基于该小组的发现，找到扩大该方法的方法。随着大型，灵活或可穿戴设备的普及，长谷川的团队梦想着以前所未有的方式看到现实世界与虚拟世界之间的融合。
北原说：“经过反复试验后，我们最终发现使用特殊的U形金属膜图案似乎对均匀的膜生长有效，这要归功于它在疏液表面上形成了一层薄薄的液体层。” 。 “我们在某种程度上预先预期了结果，但是克服了许多困难之后，这些发现的成功终于得到证明和获得，这给我带来了极大的快乐和幸福。
Gyo Kitahara, Satoru Inoue, Toshiki Higashino, Mitsuhiro Ikawa, Taichi Hayashi, Satoshi Matsuoka, Shunto Arai, Tatsuo Hasegawa, "Meniscus-controlled printing of single-crystal interfaces showing extremely sharp-switching transistor operation," Science Advances: October 8, 2020, doi:10.1126/sciadv.abc8847.
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Gyo Kitahara, Satoru Inoue, Toshiki Higashino, Mitsuhiro Ikawa, Taichi Hayashi, Satoshi Matsuoka, Shunto Arai, Tatsuo Hasegawa, "Meniscus-controlled printing of single-crystal interfaces showing extremely sharp-switching transistor operation," Science Advances: October 8, 2020, doi:10.1126/sciadv.abc8847.
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