JSSC 2021第6期Other

25 Energy-Efficient Full-Swing Logic Circuits With Unipolar TFTs on Flexible Sub

提出一种在柔性基板上使用单极性TFT实现高效全摆幅逻辑电路的方法。

静态漏电流减少85%，布局面积减少20%

柔性基板单极性TFT全摆幅逻辑电路低功耗机械应变

▸创新点1：采用单极性TFT实现类似CMOS的逻辑门（方法创新）。通过创新的电路设计，仅使用n型TFT实现了传统上需要CMOS（互补金属氧化物半导体）技术才能完成的逻辑门功能，解决了柔性电子中缺乏p型TFT的难题，显著提升了电路的兼容性和设计灵活性。

▸创新点2：减少85%静态漏电流（电路创新）。通过优化电路结构和控制策略，大幅降低了静态漏电流，相比传统设计减少了85%，显著提高了能源效率，延长了电池寿命，适用于低功耗应用场景。

▸创新点3：布局面积减少20%（系统创新）。通过创新的布局优化和电路集成技术，减少了芯片面积占用，相比现有实现方式节省了20%的空间，提高了集成度，降低了制造成本。

▸创新点4：在柔性基板上实现高性能逻辑电路（材料与工艺创新）。采用a-Si:H TFT技术在柔性塑料基板上成功制造了三到八解码器和像素电路列，验证了电路在机械应变下的稳定性能，为柔性电子设备的开发提供了可靠的技术支持。

Abstract

Thin-ﬁlm transistor (TFT) technologies often have only n-type conductivity, and therefore, the realization of CMOS-like logic gates becomes a challenge. Conventional approaches to realize logic gates in such technologies result in limited swing and excessive direct-path current. In this article, we propose logic gates that mitigate these problems. As a proof of concept, a three-to-eight decoder and a column of pixel circuits with n-type only a-Si:H TFTs have been fabricated on ﬂexible plastic su