10月9日,據科技日報轉載美國《每日科學》網站報道,美國麻省理工學院(MIT)工程師最近開發出一種新技術,他們用一批特殊材料取代硅,制造出了超薄的半導體薄膜。
新技術為科學家提供了一種制造柔性電子器件的低成本方案,且得到的電子器件的性能將優于現有硅基設備,有望在未來的智慧城市中“大展拳腳”。
MIT的工程師們開發出一種名為“遠程外延”的新技術,他們使用一批特殊的材料取代硅,制造出了超薄的半導體薄膜。研究人員稱,這種超薄膜有望通過相互層疊,制造出微型、柔性、多功能設備,例如可穿戴傳感器、柔性太陽能電池等,甚至在未來,“可以將手機貼到皮膚上”。
為演示新技術,研究人員制造出了由砷化鎵、氮化鎵和氟化鋰材料組成的柔性薄膜。砷化鎵、氮化鎵和氟化鋰材料的性能比硅更好,但迄今為止,用這些材料制造功能性設備的成本非常高。
“我們已開辟出一條新途徑,能用許多不同于硅的材料制造柔性電子設備。”機械工程、材料科學與工程系副教授吉哈丸·金說,“在智慧城市中,小型計算機將變得無處不在,但這需要由更好材料制成的低功耗、高靈敏度的計算與感知設備,新研究為獲得這些設備開辟了道路。”
相關研究發表于10月8日出版的《自然材料學》雜志,得到了美國國防部高級研究計劃局、能源部、空軍研究實驗室、LG電子等的支持。
拓展閱讀
正如上述報道中所提到的,從智能手機到穿戴式傳感器,柔性電子產品越來越普遍地深入每個人的生活。
此前科技日報曾報道過,由中國科學院上海硅酸鹽研究所史迅研究員、陳立東研究員與德國馬普所的Yuri Grin教授等合作,發現了首個可彎曲的無機半導體材料——硫化亞銀,并成功開發制備成薄膜。新材料有望在柔性電子中獲得廣泛應用。此項成果4月10日發表于《自然材料學》雜志。
針對柔性電子的應用,該團隊還制備了硫化亞銀薄膜,發現它具有比塊體材料更大的變形能力。同時還表征了硫化亞銀形變后的電學性能,發現數十、上百次重復彎曲變形后,它的電性能基本維持不變或變化很小。同時,研究團隊也將開啟尋找和發現其他具有類似金屬力學性能的半導體材料的研究。
小結
以上由科技日報報道的兩項關于柔性半導體的研究成果,均發表于《自然材料學》。但兩者研究方向不同,前者開發薄膜制備技術,后者則關注于材料本身特性。雖然殊途,但愿同歸。
參考來源:科技日報
粉體圈 整理
作者:粉體圈
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