Nos últimos anos, eletrônica flexível causou preocupação generalizada em todo o mundo e tem vindo a desenvolver-se rapidamente, e é considerado susceptível de conduzir a uma revolução na eletrônica. É um materiais orgânicos / inorgânicos na fabricação de dispositivos eletrônicos em substratos flexíveis tecnologias eletrônicas emergentes, a deformabilidade do seu processo de fabrico único e altamente eficiente, de baixo custo, tem uma vasta aplicação em perspectiva informação, energia, medicina, defesa e outros campos. no entanto, os materiais semicondutores inorgânicos de corrente são particularmente material frágil, uma grande deformação de flexão e uma grande fractura ocorre facilmente, o alongamento ou condição que conduz a falha do dispositivo e, além disso, o semicondutor orgânico é relativamente baixa mobilidade de semicondutores inorgânicos, propriedades eléctricas e do intervalo de ajuste é pequena, não pode satisfazer as necessidades da indústria dos semicondutores para florescer, portanto, desenvolver. Uma boa ductilidade e flexibilidade de materiais semicondutores inorgânicos, para alcançar um avanço na integração de equipamentos de tecnologia eletrônica flexíveis e processos de fabricação, é a necessidade urgente para o desenvolvimento de eletrônicos flexíveis.
Recentemente, pesquisador do Instituto Xangai de Cerâmica, Academia Chinesa de História Xun, Chen Lidong com o Professor alemão Ma Pusuo Yuri Grin, tais como a cooperação, encontrou uma temperatura sala de materiais semicondutores e metais como o estudo ductilidade encontrado, α-Ag2S é um um semicondutor típico, mas tem um muito incomuns e semelhantes propriedades mecânicas dos metais, em particular, tem boa ductilidade e flexibilidade, espera-se a ser amplamente utilizado na pesquisa eletrônica flexível publicada - revista "materiais Natureza" (Nature Materials).
Pregueado em camadas estrutura monoclínica. 4 e 4 átomos de S rt a- Ag2S Ag tendo um dente de serra (zig-zag) é formada entre os anéis, e o anel de 8 átomos de anel ligado por um átomo de S. Alfa] Ag2S é um semicondutor típico, a banda de energia na largura de banda proibida de cerca de 1eV; n dopado a-Ag2S condutividade de electrões principalmente, baixa concentração de electrões, a condutividade é relativamente pequena, cerca de 0.01Sm-1, a mobilidade dos electrões é grande, de cerca de 100 cm2V-1s-1. a-Ag2S concentração de electrões e a condutividade eléctrica pode ser melhorada por ordens de grandeza por dopagem elementos, as propriedades eléctricas dos semicondutores pode ser livremente regulado gama.
Comparado a outros semicondutores ou cerâmicas, o α-Ag2S tem propriedades mecânicas únicas e únicas, possui a mesma ductilidade e deformabilidade que o metal, não quebra ou quebra o material sob força externa e grande deformação. fragmentos e metais semelhantes também é uma folha ferida filamento alongado, e chips de processamento geral semicondutor e partículas finas de cerâmica ou em pó foi ainda verificado que as propriedades mecânicas da sua caracterização, α-Ag2S deformação à compressão pode ser de até 50% acima, ensaios de flexão de três pontos indicam que o máximo de flexão deformação de mais do que 20%, o ensaio de tracção mostrar o α-Ag2S tracção deformação até 4,2%. Todos estes valores são muito maiores do que os materiais cerâmicos e semicondutores conhecidos, e o Alguns metais têm propriedades mecânicas semelhantes.
A equipe de pesquisa estudou ainda mais o mecanismo e mecanismo dessas propriedades mecânicas anormais de α-Ag2S Para um material com boas propriedades de deslizamento e ductilidade, duas condições básicas devem ser atendidas: Primeiro, há uma superfície de deslizamento com uma pequena barreira de energia. que pode deslizar sob a acção da força externa, o segundo não é decomposto durante o deslizamento, mantendo ainda a integridade do material, a integridade dos investigadores simulado utilizando primeira faixa de cálculo princípio de materiais, incluindo α-Ag2S, NaCl ,. No processo de deslizamento de grafite, diamante, Mg metálico e Ti, verificou-se que α-Ag2S, NaCl, grafite, Mg metálico e Ti possuem planos de deslizamento com pequenas barreiras de energia e o plano de deslizamento de α-Ag2S é (100) No processo de deslizamento, o diamante tem uma grande barreira e não há superfície de deslizamento, e também foi constatado que a interação entre as superfícies de deslizamento α-Ag2S, Mg de metal e Ti é relativamente grande, durante o deslizamento do material. Rachaduras e dissociação são difíceis de manter e a integridade e integridade do material são mantidas, mas as forças entre NaCl e as superfícies deslizantes de grafite e diamante são muito pequenas, o material é propenso a rachaduras durante o processo de deslizamento e dissocia. Cálculos Químicos Quânticos Revelados -A origem e modo de ação da força entre os planos deslizantes de Ag2S Foi descoberto que dentro de um período de cristal, exceto para forças intermoleculares, existem apenas dois átomos de S amarelos e seis átomos de cinza de Ag entre os planos de deslizamento (100). No processo de deslizamento, os dois átomos de S se movem ao longo das lâminas formadas por seis átomos de Ag. Neste momento, as antigas ligações Ag-S estão constantemente enfraquecidas ou até mesmo quebradas, e há novos Ag- A ligação S é reforçada ou mesmo gerada, portanto, a força entre os planos de deslizamento (100) é sempre mantida no estado de ligação Ag-S, e a flutuação de energia durante o deslizamento é pequena, resultando em uma pequena barreira de energia de deslizamento. Ao mesmo tempo, o estado de chaveamento garante uma força forte entre essas superfícies de deslizamento, evitando a ocorrência de rachaduras ou mesmo a dissociação de materiais durante o processo de deslizamento.
Para aplicações flexíveis de electrónica, a equipa também os filmes α-Ag2S foram encontrados a ter uma capacidade de deformação maior do que o material a granel. Além disso, a caracterização das propriedades eléctricas após α-Ag2S deformação, encontrado dezenas, centenas de repetir Depois de dobrar a deformação, suas propriedades elétricas permanecem basicamente inalteradas ou mudam pouco.
Ao contrário dos materiais cerâmicos e semicondutores quebradiças conhecidos, α-Ag2S semicondutor possuindo propriedades mecânicas semelhantes do metal, a inclinação e deformado para manter a integridade e eléctricos propriedades do material. É ajustável dentro de uma ampla gama de propriedades eléctricas, largura de banda apropriada grande mobilidade é esperado para torná-lo amplamente utilizado em eletrônica flexível. ao mesmo tempo, o trabalho de pesquisa também vai procurar e encontrar outros materiais semicondutores com propriedades mecânicas do metal semelhante abertos.
Uma pesquisa feita pelo National Natural Science Foundation da China (51625205 e 51632010), financiado e apoiado a implantação da Academia Chinesa de Ciências Projeto Key (KFZD-SW-421), Fundação Shanghai de grandes projectos (15JC1400301) e líderes acadêmicos (16XD1403900) e outros projetos.
