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MIT开发利用多种材料取代硅的新型柔性半导体技术
2018年10月12日 发布 分类:技术前沿 点击量:3379
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10月9日,据科技日报转载美国《每日科学》网站报道,美国麻省理工学院(MIT)工程师最近开发出一种新技术,他们用一批特殊材料取代硅,制造出了超薄的半导体薄膜。

 

 

 

新技术为科学家提供了一种制造柔性电子器件的低成本方案,且得到的电子器件的性能将优于现有硅基设备,有望在未来的智慧城市中“大展拳脚”。

 

MIT的工程师们开发出一种名为“远程外延”的新技术,他们使用一批特殊的材料取代硅,制造出了超薄的半导体薄膜。研究人员称,这种超薄膜有望通过相互层叠,制造出微型、柔性、多功能设备,例如可穿戴传感器、柔性太阳能电池等,甚至在未来,“可以将手机贴到皮肤上”。

 

为演示新技术,研究人员制造出了由砷化镓、氮化镓和氟化锂材料组成的柔性薄膜。砷化镓、氮化镓和氟化锂材料的性能比硅更好,但迄今为止,用这些材料制造功能性设备的成本非常高。

 

“我们已开辟出一条新途径,能用许多不同于硅的材料制造柔性电子设备。”机械工程、材料科学与工程系副教授吉哈丸·金说,“在智慧城市中,小型计算机将变得无处不在,但这需要由更好材料制成的低功耗、高灵敏度的计算与感知设备,新研究为获得这些设备开辟了道路。”

 

相关研究发表于10月8日出版的《自然材料学》杂志,得到了美国国防部高级研究计划局、能源部、空军研究实验室、LG电子等的支持。

 

拓展阅读

正如上述报道中所提到的,从智能手机到穿戴式传感器,柔性电子产品越来越普遍地深入每个人的生活。

 

此前科技日报曾报道过,由中国科学院上海硅酸盐研究所史迅研究员、陈立东研究员与德国马普所的Yuri Grin教授等合作,发现了首个可弯曲的无机半导体材料——硫化亚银,并成功开发制备成薄膜。新材料有望在柔性电子中获得广泛应用。此项成果4月10日发表于《自然材料学》杂志。

 

 

 

针对柔性电子的应用,该团队还制备了硫化亚银薄膜,发现它具有比块体材料更大的变形能力。同时还表征了硫化亚银形变后的电学性能,发现数十、上百次重复弯曲变形后,它的电性能基本维持不变或变化很小。同时,研究团队也将开启寻找和发现其他具有类似金属力学性能的半导体材料的研究。

 

小结

以上由科技日报报道的两项关于柔性半导体的研究成果,均发表于《自然材料学》。但两者研究方向不同,前者开发薄膜制备技术,后者则关注于材料本身特性。虽然殊途,但愿同归。

 

参考来源:科技日报

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