Nature：柔性GaAs半导体的制备方法虽然像砷化镓这样的化合物半导体在光伏电池和光电应用中与硅相比有很大的性能优势，但这些优势并不能超过生成这些材料的大型高质量层状结构、并将它们转移到柔性或透明基质上、用在如太阳能电池、夜视照相机和无线通信系统等设备中所涉及的高成本过程（所体现出的劣势）。然而现在，John Rogers及其团队演示了一个新的制造方法，它能克服这一缺点。他们是在一个单一沉降序列中、在厚的、多层组合体中来生长GaAs和AlGaAs薄膜的，然后将各层薄膜释放，通过印刷方式使其分布在异质基质上。.这一策略对于大面积应用的技术潜力，通过如以玻璃为基质的场效应晶体管和以塑料为基质的光伏电池模块等GaAs装置的制造得到了演示。GaAs photovoltaics and optoelectronics using releasable multilayer epitaxial assembliesJongseung Yoon1,5, Sungjin Jo1,4,5, Ik Su Chun2, Inhwa Jung1, Hoon-Sik Kim1, Matthew Meitl3, Etienne Menard3, Xiuling Li2, James J. Coleman2, Ungyu Paik4 & John A. Rogers1,2Department of Materials Science and Engineering, Beckman Institute for Advanced Science and Technology, and Frederick Seitz Materials Research Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, Illinois 61801, USADepartment of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, Illinois 61801, USASemprius, Inc., Durham, North Carolina 27713, USADivision of Materials Science Engineering, WCU Department of Energy Engineering, Hanyang University, Seoul 133-791, South KoreaThese authors contributed equally to this work.Compound semiconductors like gallium arsenide (GaAs) provide advantages over silicon for many applications, owing to their direct bandgaps and high electron mobilities. Examples range from efficient photovoltaic devices1, 2 to radio-frequency electronics3, 4 and most forms of optoelectronics5, 6. However, growing large, high quality wafers of these materials, and intimately integrating them on silicon or amorphous substrates (such as glass or plastic) is expensive, which restricts their use. Here we describe materials and fabrication concepts that address many of these challenges, through the use of films of GaAs or AlGaAs grown in thick, multilayer epitaxial assemblies, then separated from each other and distributed on foreign substrates by printing. This method yields large quantities of high quality semiconductor material capable of device integration in large area formats, in a manner that also allows the wafer to be reused for additional growths. We demonstrate some capabilities of this approach with three different applications: GaAs-based metal semiconductor field effect transistors and logic gates on plates of glass, near-infrared imaging devices on wafers of silicon, and photovoltaic modules on sheets of plastic. These results illustrate the implementation of compound semiconductors such as GaAs in applications whose cost structures, formats, area coverages or modes of use are incompatible with conventional growth or integration strategies.半导体技术对显示及太阳能产业的巨大影响 半导体产业经过了50年的发展，其影响可以大致分为两方面。一方面半导体产业遵循着摩尔定律飞速发展，随着集成度不断提高，单个晶体管成本不断降低，新产品和新应用层出不穷，可以说半导体产业的发展推动了一系列电子产品的发展。另外一方面，半导体技术的发展也对其他邻近产业的发展起到了积极的影响。举个例子来说，平板显示器的生产中很多工艺技术都是来源于半导体制造技术，应用材料公司也一直凭借半导体制造中的经验和技术帮助客户不断提高平板显示器的生产效率，降低成本。对于新兴的太阳能面板制造业也是一样，我们在半导体和平板显示器制造上的薄膜技术也可以借鉴到薄膜太阳能电池的制造上。 将来推动半导体产业发展的主要动力来自于消费电子产品。消费者对产品的外观、功能、性能、功耗、价格提出越来越高的要求。系统厂商面临的成本压力必然会向下传导到设备供应商。而且随着技术节点越来越小，如何在技术不断提高的情况下继续降低成本，是我们面临的最大挑战。 我们很难预测设备的价格会如何走下去。但是有一点是肯定的，就是消费者对于性能和价格的要求会传导到厂商这里。我们看到一些半导体制造厂商在面临越来越高的研发成本时，最终选择合 作开发，以分摊成本。摩尔定律要继续下去必须克服很多的挑战。我们在谈到成本时不是指设备成本，而是单个晶体管的制造成本。虽然在更小技术结点上设备价格提高了，但是由于单位面积上晶体管数量增加，所以单个晶体管的制造成本反而下降了。应用材料公司正在使用一些创新技术例如高K/金属栅极，铜/低K和双布图光刻等技术帮助客户在更小技术结点上以更低的单个晶体管成本实现先进的制造工艺。 应用材料公司一直走在纳米制造技术的前沿。如上所述，我们的应力硅工程技术以及高K材料配合金属栅极技术的应用都是未来65纳米以下高性能先进器件发展的主流。在器件越做越小的情况下，它们将有效降低晶体管功耗，提高性能。 除了传统的硅业务领域，我们正在平面显示器领域帮助客户在更大的玻璃基板上高效率地制造平板显示器。我们拥有可以在目前全球最大的玻璃基板上制造平板显示器的8.5代设备和技术，这将帮助客户不断降低单位面积显示器的制造成本，提升他们的市场竞争力。此外，应用材料公司去年进入了太阳能面板制造技术领域，运用半导体和平板显示器领域内成熟的薄膜技术，致力于不断降低太阳能电池的每瓦成本，推动清洁能源的应用和普及。 我们所提供的薄膜太阳能面板的整体解决方案将大大减少太阳能电池制造的硅消耗量，使太阳能的每瓦成本进一步降低，从而推动太阳能市场的发展。另外，这次北京奥运是一届人文奥运、绿色奥运。结合国家制定的可持续发展的战略，我们相信包括太阳能在内的清洁能源将迎来一次爆发性的增长。 半导体产业从西到东的转移一直在进行中，在代工厂这一领域已经表现得非常明显。近期一些测试封装厂也陆续在中国大陆地区设立。但是，数字集成电路供应商的转移可能刚刚开始，我们觉得这个过程还需要时间。作为全球最大的纳米制造技术企业，应用材料公司是第一家进入中国市场的外资半导体设备供应商，我们在23年以前就开始了中国的业务。 应用材料公司已经成立了40年，在半导体生产设备领域内连续15年都是业界第一。我们的竞争对手在某些领域的出色表现非常值得我们尊敬，我相信健康有序的竞争最终会给市场带来更多的选择并推动半导体制造技术更快的发展。有关Semprius公司的文章新技术可将太阳电池印在T恤上光伏电池早已成为屋顶上一道人们熟知的风景线。可是在未来，微型太阳能电池还将会出现在更多目前来说是意想不到的地方：发电窗户，汽车天窗甚至遮篷上。传统的硅太阳能电池刚硬、沉重而且不透明光伏电池早已成为屋顶上一道人们熟知的风景线。可是在未来，微型太阳能电池还将会出现在更多目前来说是意想不到的地方：发电窗户，汽车天窗甚至遮篷上。这项新技术是一项要应用于塑料、布料及其他材料上印制超薄、半透明及可弯曲的光伏电池技术。如果这项技术能成功地实现商业化应用，它将为太阳能行业提供现今常规的固定安装之外的新应用途径：电池可以印制在成卷的塑料膜上，这些塑料膜展开以后有几十种用途；或者印制在T恤及其他衣服的织物上，在穿在身上的同时可采集能源。这项技术的研究者是伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校材料科学与工程系的约翰A罗杰斯教授，他和他的研究小组采用标准印刷技术制造出了厚度不足常规半导体电池十分之一的太阳能电池。这种电池非常容易弯曲，一厚叠电池可以紧紧地裹住一支铅笔。该技术已授权给北卡罗来纳州达勒姆的半导体公司Semprius。该公司计划在一年内开始一项利用这项技术生产太阳能电池组件的试点项目。美国加利福尼亚大学伯克利分校电气工程师兼助理教授阿里贾维和罗杰斯共同在自然材料杂志上发表了一篇有关这一研究的综述，他表示，这项技术为高效及柔曲的太阳能电池的大规模生产提供了一种独特的方案。乔卡尔是Semprius公司首席执行官。这家公司位于北卡罗来纳州达勒姆，已获得这项由伊利诺伊大学研发小组开发的新技术的专利授权。贾维博士认为，传统的硅太阳能电池的缺点是不可弯曲、沉重而且不透明，但由于具有可靠及高效的特性，再加上硅原料资源充足，这使它们在技术应用上占据了主导地位。但是，硅的易碎性也限制了其应用的范围。罗杰斯博士“已经解决了从硅材料或其他无机材料上截取薄层，并将这些薄层附着在其他材料表面的难题。”在过去五年里，罗杰斯博士和他的同事们一直致力于可弯曲电器的研究工作，而这项技术是他们的最新科研成果。罗杰斯博士介绍说，他们先使用标准平版印刷技术将薄型太阳能电池印制在半导体