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MIT研发新方法用特殊材料制作柔性电子【yabo网页登入】
来源:yabo网页登入    发布时间:2021-03-25 12:03:01
本文摘要:2020-03-30 绝大部分推算出来机器设备全是由硅制成的,后面一种仅次于co2,是地球上第二大含氧量原素,以各种各样方式不会有于岩层、黏土、碎石子和土壤层中。

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2020-03-30 绝大部分推算出来机器设备全是由硅制成的,后面一种仅次于co2,是地球上第二大含氧量原素,以各种各样方式不会有于岩层、黏土、碎石子和土壤层中。在地球上,尽管硅并不是最烂的半导体材料材料,但终究最更非常容易获得的。

因而,在感应器、太阳能电池板、电子计算机、智能机等大部分电子产品中,硅全是占到主导性的材料。如今,麻省理工大学的技术工程师早就产品研发出有一种由相近材料制成的纤薄半导体材料塑料薄膜。她们生产制造了由氮化镓、氮化镓和氟化锂制成的柔性塑料薄膜,这种材料展示出出比硅更优的特性。

可是,到迄今为止这种材料在作用元器件的运用于中产品成本过低。科学研究工作人员答复,在生产制造由半导体材料元器件人组制成的柔性电子元器件上,此项新技术应用获得了一种更为经济发展合理地的方式,比现阶段的硅基元器件的展示出更优。“大家已修建出有一条有效途径,可用很多有别于硅的材料生产制造柔性电子产品。

”机械自动化、材料科学研究与工程学院副教授职称JeehwanKim答复。他期待该技术性可作为生产制造降低成本、性能卓越的机器设备,如柔性太阳能电池板、可衣着电子计算机和感应器。

10月8日,此项新技术应用的毕业论文已发刊在《NatureMaterials(大自然材料)》刊物上。除开Kim以外,毕业论文的年出版者还包含麻省理工大学的WeiKong、HuashanLi、KuanQiao、YunjoKim、KyusangLee、DoyoonLee、TomOsadchy、RichardMolnar、YangYu、Sang-hoonBae、YangShao-Horn和JeffreyGrossman,及其来源于广东医学院、弗吉尼亚高校、得克萨斯州高校波士顿校区、美军科学研究试验室、俄亥俄州立高校和佐治亚理工学校的科学研究工作人员,并得到 了英国国防安全高級科学研究计划局、美国能源部、美军试验室、LG电子、恋人末莉太平洋集团、泛林集团公司和ADI企业的一部分抵制。17年,Kim以及朋友应用石墨烯设计方案出有一种生产制造划算半导体材料材料“团本”的计划方案。她们寻找,将石墨烯添充在如氮化镓等清洁、划算的半导体材料晶圆材料上,当镓原子和砷原子流到石墨烯填时,这种原子也许以某类方法与下边的原子层进行互动,正中间的石墨烯也许不是由此可见或透明色的。

結果,这种原子非空子集到正下方半导体材料晶圆仪器设备的单晶体图案设计中,组成了一个精确的“团本”,并能够只有地从石墨烯层上损坏出来。她们将这类技术性称之为“远程控制外延性”,获得了一种仅有用以一个划算下一层晶圆,就能生产制造双层氮化镓塑料薄膜的降低成本计划方案。

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在第一批結果汇报出去后直接,该精英团队就要想告知这一技术性否可作为复制别的半导体材料材料。她们妄图将“远程控制外延性”运用于硅和锗这二种便宜的半导体材料,可是她们寻找,让这种原子从石墨烯名流落伍,他们没法与分别的下一层进行互动,过去“透明色”的石墨烯再一次看起来“不透明色”,劝阻硅和锗原子“看到”另一侧的原子。

本质上,硅和锗是不会有于化学元素表的同一组内的2个原素。确立来讲,这两个原素属于第四组,该类材料是正离子中性化的,没旋光性。“这给了大家一个提示。”Kim讲到。

该精英团队推断,也许原子仅有根据某类正离子正电荷,才可以运用石墨烯相互作用。比如,在氮化镓的实例中,在页面上,砷具有正电,镓具有负电。

这类正电荷或旋光性的差别,有可能有利于原子根据石墨烯相互作用,如同它是透明色的一样,并复制下边的原子图案设计。“大家寻找,运用石墨烯的互动不尽相同原子的旋光性。

针对较弱离子键材料,他们乃至能够根据三层石墨烯相互作用。”Kim讲到。“它与二种磁石的更有方法相仿,即便 是一张塑料纸。”为了更好地检测她们的假定,科学研究工作人员们应用远程控制外延性法复制具有各有不同旋光性的半导体材料材料,从中性化硅和锗,再作到比较严重电极化的氮化镓,最终是高宽比电极化的氟化锂(一种比硅更优、更为划算的半导体材料)。

她们寻找,电极化水平更加深入,原子相互作用就越强悍,乃至在一些状况下必须根据双片石墨烯。她们能生产制造的每个塑料薄膜全是柔性的,仅有几十到好几百纳米技术薄。

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科学研究工作组寻找,原子相互作用的化学物质也很最重要。除开石墨烯,她们试验了六方氮化硼(HBN)内层,一种类似石墨烯原子图案设计的材料,并具有类似铁氟龙的质量,在复制时,添充在其上边的材料能够被很更非常容易地挤压成型。

殊不知,六方氮化硼是由电荷忽视的硼和氮原子组成,其在材料自身内就造成了旋光性。在她们的试验中,科学研究工作人员寻找,流到六方氮化硼的一切原子,即便 他们自身具有高宽比旋光性,也没法基本上与他们下边的晶圆相互作用。这也强调,原子和正中间材料的旋光性,都规定了原子否将相互作用并组成详细半导体材料晶圆的团本。

“如今,大家的确讲解了原子根据石墨烯相互作用的标准。”Kim讲到。他答复,根据这类新的标准,科学研究工作人员现在可以比较简单地查看元素表,并随意选择2个忽视正电荷的原素。

一旦她们根据完全一致的原素出示或生产制造主晶圆,她们就可以用以该精英团队的远程控制外延性技术性来制做详细晶圆的双层精确团本。“大家大多数用以单晶硅片,由于他们很便宜。”Kim讲到。“如今,大家的技术性修建了一种用以更为性能卓越非硅材料的方式。

你能售卖一个划算的晶圆,并一遍又一遍地复制它,大大的多次重复使用。如今,此项技术性的材料库早就基本上扩展。”Kim构想,远程控制外延性如今可以用之前这些被强调相近的半导体材料材料来制成纤薄柔性膜,要是这种材料是由具有一定旋光性的原子制成的。

这类纤薄塑料薄膜能够一层一层的添充在一起,以生产制造细微、协调能力、智能的机器设备,怎样衣着感应器、柔性太阳能电池板,乃至在太远的将来,“手机可以贴住你的肌肤上。”“在智慧城市,大家期待在任何地方放置小型计算机,这就务必由更优材料制成的功耗、高精度的推算出来和感测器机器设备。”Kim讲到。

“此项科学研究为这种机器设备修建了路面。


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