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शंघाई सिलिकेट अर्धचालक सामग्री का पता लगाता है जो धातुओं के रूप में नमनीय हैं

धातु और चीनी मिट्टी / अर्धचालक बहुत अलग यांत्रिक गुणों, इस तरह के एक धातु एक अच्छा लचीलापन, plasticity, आसान प्रसंस्करण विशेषताओं, और प्रदर्शन अर्धचालक चीनी मिट्टी और भंगुर, गरीब लचीलापन, आसान प्रसंस्करण विशेषताओं और विकास मानव अस्तित्व से की होने के रूप में होने इन मूल सामग्री, धातु और मिट्टी के पात्र वर्तमान / अर्धचालकों लोगों के उत्पादन और जीवन के हर पहलू में प्रवेश किया है के अध्ययन के लिए खुला नहीं है, लेकिन वे दोनों आवेदनों की यांत्रिक गुणों में अंतर करने के लिए नेतृत्व लगभग एकांत के विपरीत है, विशेष रूप से लचीलापन, धातु में अंतर के कारण और चीनी मिट्टी / तैयारी विज्ञान और प्रसंस्करण अर्धचालक की तकनीक पूरी तरह से अलग, के रूप में धातु आम तौर पर, नियोजित गलाने बाध्यकारी मशीनिंग, मुद्रांकन आम तौर पर थोक सामग्री प्राप्त करने का पाउडर sintering विधि द्वारा परिशुद्धता कास्टिंग मोल्डिंग और की तरह है, और एक चीनी मिट्टी / अर्धचालक इसकी भंगुरता के कारण है। में कुछ अनुप्रयोगों के लिए विशेष आकार या आकार और विकृतिशीलता की आवश्यकता होती है, वर्तमान में केवल धातु और कार्बनिक पदार्थों के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन सिरेमिक्स / अर्धचालक उनकी भंगुरता के कारण ऐसी आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं।

हाल के वर्षों में, लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स दुनिया भर में बड़े पैमाने पर चिंता का कारण बना और तेजी से विकसित किया गया है, और इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में क्रांति होने की संभावना माना जाता है। यह लचीला substrates इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकियों उभरते पर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस निर्माण में एक कार्बनिक / अकार्बनिक पदार्थों है, अपनी अनूठी और अत्यधिक कुशल, कम लागत विनिर्माण प्रक्रिया की विरूपता, सूचना, ऊर्जा, चिकित्सा, रक्षा और अन्य क्षेत्रों में व्यापक आवेदन संभावना है। हालांकि, मौजूदा अकार्बनिक अर्धचालक पदार्थों विशेष रूप से भंगुर सामग्री, एक बड़े झुकने विरूपण और एक बड़ा कर रहे हैं फ्रैक्चर आसानी से होता है, खींच या हालत उपकरण विफलता के लिए अग्रणी, इसके अलावा, जैविक अर्धचालक अकार्बनिक अर्धचालकों, बिजली के गुणों और समायोज्य रेंज के अपेक्षाकृत कम गतिशीलता है छोटा है, अर्धचालक उद्योग की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकते हैं इस प्रकार पनपने, विकास। लचीला इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी उपकरणों और विनिर्माण प्रक्रियाओं के एकीकरण में सफलता हासिल करने के लिए, लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के लिए तत्काल आवश्यकता है, अकार्बनिक अर्धचालक सामग्री की एक अच्छी लचीलापन और प्रजनन क्षमता।

हाल ही में, मिट्टी का शंघाई संस्थान, चीनी अकादमी इतिहास क्सुन की, चेन Lidong जर्मन प्रोफेसर मा Pusuo यूरी बनावटी हंसी के साथ, इस तरह के सहयोग के रूप में शोधकर्ता, एक कमरे के तापमान अर्धचालक पदार्थों और पाया लचीलापन अध्ययन के रूप में धातुओं पाया, α-Ag2S एक है एक विशिष्ट अर्धचालक, लेकिन यह धातुओं के एक बहुत ही असामान्य और इसी तरह के यांत्रिक गुणों, विशेष रूप से यह अच्छा लचीलापन और लचीलापन है है, यह व्यापक रूप से लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स अनुसंधान प्रकाशित में इस्तेमाल होने की उम्मीद है - पत्रिका "नेचर सामग्री" (प्रकृति सामग्री)।

चुन्नटदार monoclinic संरचना स्तरित। 4 4 और एस परमाणुओं अ-Ag2S RT एजी एक sawtooth (zig-zag) के छल्ले के बीच बनाई है, और अंगूठी 8 अंगूठी परमाणुओं एक एस परमाणु से जुड़े हुए है। अल्फा] Ag2S एक विशिष्ट अर्धचालक, 1EV के बारे में मना बैंड चौड़ाई में ऊर्जा बैंड है, undoped α-Ag2S मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन चालकता, कम इलेक्ट्रॉन एकाग्रता, चालकता अपेक्षाकृत छोटा है, 0.01Sm -1, इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के बारे में है बड़े, के बारे में 100 cm2V-1s -1। अ-Ag2S इलेक्ट्रॉन एकाग्रता और विद्युत चालकता परिमाण के आदेश द्वारा तत्वों डोपिंग द्वारा सुधार किया जा सकता है, अर्धचालक के बिजली के गुणों को स्वतंत्र रूप से विनियमित सीमा हो सकती है।

चरण अन्य अर्धचालक या एक चीनी मिट्टी, α-Ag2S। धातु और एक ही लचीलापन और विरूपता, माल की क्षति होने और बाहरी ताकतों के तहत कुचल बड़े तनाव होते हैं और नहीं करता है, इसकी सामग्री प्रसंस्करण के लिए एक बहुत ही विलक्षण और अद्वितीय यांत्रिक गुणों है टुकड़े और इसी तरह की धातुओं भी एक लम्बी चादर घाव रेशा है, और सामान्य अर्धचालक प्रसंस्करण चिप्स और चीनी मिट्टी के महीन कणों या पाउडर आगे पाया गया कि इसके लक्षण वर्णन, α-Ag2S यांत्रिक गुणों संपीड़न विरूपण 50% तक हो सकता है इसके बाद के संस्करण, तीन सूत्री परीक्षण झुकने से पता चलता है कि अधिक से अधिक 20% से अधिक के विकार झुकने, तन्यता परीक्षण 4.2% करने के लिए α-Ag2S तन्यता विरूपण दिखाई देते हैं। इन सभी मान ज्ञात चीनी मिट्टी और अर्धचालक पदार्थों की तुलना में कहीं अधिक होती है, और कुछ यांत्रिक गुणों धातु के समान है।

इसके अलावा अनुसंधान टीम तंत्र और α-Ag2S के असामान्य यांत्रिक गुणों की व्यवस्था इन एक अच्छा रपट क्षमता और सामग्री के लचीलापन के लिए, यह दो बुनियादी शर्तों को पूरा करने के लिए आवश्यक है अध्ययन: सबसे पहले, वहाँ एक ऊर्जा बाधा छोटे फिसलने सतह है, फिसलने लायक बाहरी बल की कार्रवाई के तहत, दूसरा रपट के दौरान विघटित नहीं है, अभी भी सामग्री की अखंडता बनाए रखने के लिए, शोधकर्ताओं की अखंडता α-Ag2S, सोडियम क्लोराइड सहित सामग्री का पहला सिद्धांत गणना रेंज का उपयोग कर नकली ,. ग्रेफाइट, हीरे, धातु मिलीग्राम और ती α-Ag2S, सोडियम क्लोराइड, ग्रेफाइट के दौरान पाई गई स्लिप धातु मिलीग्राम और ती एक ऊर्जा बाधा छोटे फिसलने सतह है, जो फिसलने सतह अ-Ag2S है मौजूद हैं (100) सतहों; हीरे के दौरान बाधा रपट बहुत बड़ा है, फिसलने वाली सतहों के अभाव और यह भी पाया कि α-Ag2S के बीच बातचीत, और पर्ची एक धातु ती मिलीग्राम अपेक्षाकृत बड़ी है, पर्ची करने की प्रक्रिया में सामग्री। पृथक्करण दरार, अखंडता और सामग्री की पूर्णता बनाए रखने के लिए मुश्किल है, और के बीच फिसलने वाली सतहों NaCl, ग्रेफाइट और हीरे बल बहुत छोटा है, के दौरान सामग्री रपट खुर और इस तरह आगे पृथक्करण की संभावना है। यह एक लंबी रसायन शास्त्र गणना खुलासा फिसलने वाली सतहों का कारण बनता है और कार्रवाई की मोड के बीच -Ag2S बल, एक क्रिस्टल, अवधि में पाया गया था बाहर अंतरआणविक बल के अलावा, केवल दो एस परमाणुओं और (100) पर्ची विमान के बीच छह पीला ग्रे एजी परमाणुओं हैं संबंध कार्रवाई के बीच। फिसलने, स्लाइड, छह एजी परमाणुओं के साथ 2 एस परमाणुओं को आंदोलन इस समय के दौरान पुराने एजी-एस बंधन कमजोर या यहाँ तक कि टूट है, और नया Ag- देखते हैं एस बंधन को मजबूत भी उत्पन्न। इस प्रकार, (100) के बीच फिसलने वाली सतहों को बल एजी-एस, जो रपट के दौरान कम ऊर्जा उतार चढ़ाव है के संबंध के एक राज्य में रखा गया है, एक कम ऊर्जा बाधा पर्ची में जिसके परिणामस्वरूप ; इस बीच, राज्य के बीच फिसलने वाली सतहों को एक मजबूत संबंध बल, यहां तक ​​कि से पर्ची सामग्री दौरान समाधान में दरारें से बचने के लिए गारंटी देता है।

लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोगों के लिए, टीम भी α-Ag2S फिल्मों थोक सामग्री की तुलना में अधिक विरूपता पाए गए। इसके अलावा विरूपण α-Ag2S, के बाद बिजली के गुणों के लक्षण वर्णन पाया दसियों, दोहरा के सैकड़ों विरूपण झुकने के बाद, इसके विद्युत गुण मूल रूप से अपरिवर्तित रहते हैं या थोड़ा बदलते हैं।

जाना जाता भंगुर चीनी मिट्टी और अर्धचालक पदार्थों के विपरीत, α-Ag2S अर्धचालक धातु, तुला के समान यांत्रिक गुणों होने और सामग्री की अखंडता और बिजली के गुणों को बनाए रखने के विकृत। यह समायोज्य बिजली के गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर है, उचित बैंडविड्थ बड़े गतिशीलता यह व्यापक रूप से लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स में इस्तेमाल करने की उम्मीद है। इसी समय, अनुसंधान कार्य भी तलाश और यांत्रिक गुणों समान धातु खुला के साथ अन्य अर्धचालक पदार्थों मिल जाएगा।

चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (51625205 और 51632010) द्वारा अनुसंधान, वित्त पोषित और चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज कुंजी परियोजना (KFZD-दप-421) की, बड़ी परियोजनाओं (15JC1400301) और अकादमिक नेताओं (16XD1403900) और अन्य परियोजनाओं के शंघाई फाउंडेशन की तैनाती का समर्थन किया।

Α-Ag2S अर्धचालक सामग्री (बाएं) और क्रिस्टल संरचना (दाएं) के तन्यता गुण

α-Ag2S यांत्रिक गुणों अंजीर का एक अर्धचालक पदार्थ, α-Ag2S शारीरिक चित्र संपीड़न; बी अंजीर संपीड़न गुण; अंजीर सी, झुकने प्रदर्शन; डी अंजीर तन्यता गुण।

झुकने के दौरान α-Ag2S अर्धचालक प्रतिरोध प्रतिरोध

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