Negli ultimi anni, l'elettronica flessibile causato preoccupazione diffusa in tutto il mondo e ha sviluppato rapidamente, ed è considerato consentono di produrre una rivoluzione nel campo dell'elettronica. Si tratta di una organici / inorganici in fabbricazione di dispositivi elettronici su substrati flessibili emergenti tecnologie elettroniche, la deformabilità della sua bassa processo di produzione unico ed altamente efficiente, costo, ha prospettiva ampia applicazione in informazioni, energia, medicale, difesa e altri campi. Tuttavia, gli attuali materiali semiconduttori inorganici sono materiali particolarmente fragili, una grande deformazione di flessione e una grande frattura si verifica facilmente, l'allungamento o condizione che porta al fallimento del dispositivo, inoltre, il semiconduttore organico è relativamente bassa mobilità dei semiconduttori inorganici, proprietà elettriche e il campo di regolazione è piccola, non può soddisfare le esigenze dell'industria dei semiconduttori di prosperare così, sviluppare. Una buona duttilità e flessibilità dei materiali inorganici dei semiconduttori, per ottenere una svolta nell'integrazione di apparecchiature elettroniche flessibili e processi di produzione, è l'urgente necessità di sviluppare un'elettronica flessibile.
Recentemente, ricercatore presso Shanghai Istituto di Ceramica, Accademia Cinese di Storia Xun, Chen Lidong con il tedesco professor Ma Pusuo Yuri Grin, come la cooperazione, ha trovato una temperatura ambiente materiali semiconduttori e metalli come studio duttilità trovato, α-Ag2S è un un semiconduttore tipico, ma ha un atipici e simili proprietà meccaniche dei metalli, in particolare ha buona duttilità e flessibilità, si dovrebbe essere ampiamente utilizzato nella ricerca elettronica flessibile pubblicata - rivista "materiali naturali" (Nature Materials).
Pieghettato stratificato struttura monoclina. 4 4 e atomi S rt a-Ag2S Ag avente un dente di sega (zig-zag) è formata tra gli anelli, e l'anello 8 atomi dell'anello collegati da un atomo di S. Alpha] Ag2S è un semiconduttore tipico, la banda di energia nella larghezza di banda proibita di circa 1eV; drogato a-Ag2S conducibilità principalmente elettroni, bassa concentrazione di elettroni, la conducibilità è relativamente piccolo, circa 0.01Sm-1, la mobilità elettronica è grande, circa 100 cm2V-1s-1. a-Ag2S concentrazione di elettroni e conducibilità elettrica possono essere migliorate ordini di grandezza da elementi drogaggio, le proprietà elettriche del semiconduttore può essere liberamente regolata gamma.
Fase ha una molto singolari e uniche proprietà meccaniche per altri semiconduttori o una ceramica, α-Ag2S. Metalliche aventi la stessa duttilità e deformabilità, danni materiali e schiacciamento sotto forze esterne non si verifica e grandi deformazioni, la sua lavorazione dei materiali frammenti e metalli simili è anche un foglio avvolto allungato filamento, e patatine generale di trattamento di semiconduttori e particelle fini di ceramica o in polvere è constatato inoltre che le proprietà meccaniche delle sue caratterizzazione, α-Ag2S deformazione alla compressione può essere fino a 50% sopra, tre punti di flessione test mostra che la massima deformazione di flessione di oltre il 20%, la prova di trazione visualizza α-Ag2S trazione deformazione fino al 4,2%. Tutti questi valori sono molto maggiori rispetto ai materiali ceramici e semiconduttori noti, e la alcune proprietà meccaniche simili al metallo.
Ulteriore gruppo di ricerca ha studiato il meccanismo e il meccanismo di anormali proprietà meccaniche a-Ag2S questi per una buona capacità di scorrimento e duttilità del materiale, è necessario soddisfare due condizioni fondamentali: in primo luogo, v'è superficie di scorrimento una barriera di energia minore, scorrevole sotto l'azione della forza esterna, il secondo non viene decomposto durante lo scorrimento, mantenendo l'integrità del materiale, l'integrità dei ricercatori simulato utilizzando prima gamma calcolo principio di materiali tra cui α-Ag2S, NaCl ,. grafite, diamante, metallo Mg e Ti SLIP trovato durante α-Ag2S, NaCl, grafite, metallo Mg e Ti sono presenti superficie di scorrimento una barriera di energia minore, la quale superficie di scorrimento è a-Ag2S (100) Nel processo di scorrimento, il diamante ha una grande barriera e non vi è alcuna superficie di scorrimento È stato anche scoperto che l'interazione tra le superfici di scorrimento α-Ag2S, metallo Mg e Ti è relativamente grande, durante lo slittamento del materiale. dissociazione è difficile da rompere, per mantenere l'integrità e la completezza dei materiali e forza tra le superfici di scorrimento NaCl, grafite e diamante è troppo piccolo, durante materiale scorrevole è incline alla rottura e quindi ulteriormente dissociazione. I calcoli di chimica quantistica hanno rivelato -Ag2S forza tra le superfici di scorrimento cause e modalità di azione, un cristallo è stato trovato nel periodo, oltre al di fuori forza intermolecolare, ci sono solo due atomi di S e sei atomi giallo grigie Ag tra il piano (100) di slittamento Nel processo di scorrimento, i due atomi di S si muovono lungo le diapositive formate da sei atomi di Ag. In questo momento, i vecchi legami di Ag-S sono costantemente indeboliti o addirittura spezzati, e ci sono nuovi Ag- legame S rafforzare ancora generato. Pertanto, (100) forza tra le superfici di scorrimento è stato mantenuto in uno stato di legame dei Ag-S, che è meno fluttuazioni di energia durante lo scorrimento, con un conseguente slittamento barriera bassa energia Allo stesso tempo, lo stato di keying assicura una forte forza tra queste superfici di scorrimento, evitando il verificarsi di cricche o persino la dissociazione dei materiali durante il processo di scorrimento.
Per applicazioni di elettronica flessibile, la squadra anche le pellicole α-Ag2S sono stati trovati per avere una deformabilità maggiore del materiale sfuso. Anche la caratterizzazione delle proprietà elettriche dopo α-Ag2S deformazione, pensa decine, centinaia di ripetere Dopo la piegatura e la deformazione, le sue proprietà elettriche rimangono sostanzialmente invariate o cambiano poco.
A differenza dei noti materiali ceramici e semiconduttori fragili, α-Ag2S semiconduttore avente simili proprietà meccaniche del metallo, piegato e deformato per mantenere le proprietà di integrità ed elettriche del materiale. E 'regolabile in un ampio intervallo di proprietà elettriche, larghezza di banda appropriata L'ampio tasso di mobilità consente di essere ampiamente utilizzato nel campo dell'elettronica flessibile e, allo stesso tempo, questo lavoro aprirà anche la ricerca e la scoperta di altri materiali semiconduttori con proprietà meccaniche simili ai metalli.
La ricerca dal National Science Foundation naturali della Cina (51625205 e 51632010), finanziato e sostenuto il dispiegamento di Accademia Cinese delle Scienze Key Project (KFZD-SW-421), Shanghai Fondazione di grandi progetti (15JC1400301) e leader accademici (16XD1403900) e altri progetti.
