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基于微网格结构的弹性半导体新技术

2022-12-07 16:45:37 综合报道 阅读:
近年来,柔性半导体正成为未来电子产品发展的新趋势。不同于传统刚性电子产品,柔性半导体产品能在一定范围的形变条件下正常工作,被广泛应用于各个领域。

传统的电子产品与芯片,因其材料优异的稳定性和电气性能而备受芯片制造商的青睐,但也正因它们这种特性,导致其无法弯曲、折叠、扭转、压缩、拉伸,这样极大的限制了它们应用的潜力。yi4ednc

所以近年来,柔性半导体正成为未来电子产品发展的新趋势。不同于传统刚性电子产品,柔性半导体产品能在一定范围的形变条件下正常工作,被广泛应用于各个领域。可以说柔软、有弹性的半导体和电路能极大的推动可穿戴医疗设备和其他新兴技术的发展,但具备这样的特性的高性能电子产品的制造难度和成本都很高。yi4ednc

11月28日,宾夕法尼亚州立大学领导的一个研究小组计划用一种新的制造方法来使这一过程更容易、更便宜,他们的研究成果名为“Elastic electronics based on micromesh-structured rubbery semiconductor films”(基于微网结构橡胶半导体薄膜的弹性电子器件)发表在《Nature Electronics》杂志上。yi4ednc

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其成果主要基于横向相分离诱导微网格(LPSM)技术,通过在基板上旋涂两种聚合物的共混溶液能够迅速实现横向相分离,可以在几秒内获得需要的微网格结构。yi4ednc

同时,研究人员使用LPSM技术制造了p型和n型半导体,使用这两种半导体类型,研究人员制造了晶体管、逆变器和光电探测器等柔性电子设备,这些设备可以在很大程度上拉伸同时保持功能。此外,研究人员还创造了一种称为心外膜贴片的橡胶状生物电子设备,并将其植入实验大鼠体内,实现了大鼠心脏电信号的监测。yi4ednc

通过LPSM技术制造的橡胶半导体薄膜兼具可拉伸性和高迁移率,且工艺简单普适。利用该工艺制备的橡胶半导体薄膜在逻辑电路、光电探测、生物信号传感等方面都展示出应用的潜力,且能在50%的机械应变下保持性能稳定。基于这种简单、通用性强的LPSM技术制备的橡胶半导体有望应用于各种柔性电子和集成电路、生物集成电子、可穿戴电子和柔性机器人等研究领域。yi4ednc

参考链接:Elastic electronics based on micromesh-structured rubbery semiconductor filmsyi4ednc

责编:Ricardo
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