En los últimos años, la electrónica flexible causado una preocupación generalizada en todo el mundo y se ha desarrollado rápidamente, y se considera probable que conduzca a una revolución en la electrónica. Es un material orgánico / inorgánico en la fabricación de dispositivos electrónicos en sustratos flexibles emergentes tecnologías electrónicas, la deformabilidad de su proceso único y altamente eficiente, de bajo coste de fabricación, tiene amplia perspectiva aplicación en la información, energía, médico, defensa y otros campos. Sin embargo, los materiales actuales de semiconductores inorgánicos son particularmente material frágil, una gran deformación por flexión y una gran fractura se produce fácilmente, el estiramiento o condición que conduce a fallo del dispositivo; además, el semiconductor orgánico es relativamente baja movilidad de los semiconductores inorgánicos, propiedades eléctricas y el rango de ajuste es pequeño, no puede satisfacer las necesidades de la industria de semiconductores para florecer de este modo, desarrollar. buena ductilidad y flexibilidad de los materiales semiconductores inorgánicos, tecnología de la electrónica flexible para lograr la integración de equipos y tecnología de fabricación de avance, es la demanda urgente de desarrollo de la electrónica flexible.
Recientemente, investigador del Instituto de Shanghai de la Cerámica, la Academia China de Historia Xun, Chen Lidong con el profesor alemán Ma Pusuo Yuri Griñán, tales como la cooperación, que se encuentra a temperatura ambiente materiales semiconductores y metales como el estudio de la ductilidad encontrado, α-Ag2S es una un semiconductor típico, pero tiene una muy inusuales y similares propiedades mecánicas de metales, en particular, que tiene una buena ductilidad y flexibilidad, se espera a ser ampliamente utilizado en la investigación electrónica flexible publicada - revista "materiales de la naturaleza" (Materiales de la naturaleza).
Plisada en capas estructura monoclínica. 4 4 átomos de S y rt a-Ag2S Ag que tiene un diente de sierra (zig-zag) está formada entre los anillos, y el anillo 8 átomos de anillo conectado por un átomo S. Alfa] Ag2S es un semiconductor típico, la banda de energía en la anchura de banda prohibida de aproximadamente 1 EV; alfa-Ag2S conductividad principalmente de electrones sin dopar, la concentración de electrones de baja, la conductividad es relativamente pequeña, sobre 0.01Sm-1, la movilidad de los electrones es grande, alrededor de 100 cm2V-1s-1. a-Ag2S concentración de electrones y conductividad eléctrica pueden mejorarse en órdenes de magnitud por elementos dopantes, las propiedades eléctricas de los semiconductores pueden ser gama libremente regulada.
Fase tiene una muy singular y único propiedades mecánicas para otro semiconductor o una cerámica, α-Ag2S. Metal y que tienen la misma ductilidad y capacidad de deformación, daños materiales y aplastamiento bajo las fuerzas externas no se produce y gran esfuerzo de deformación, su procesamiento de materiales fragmentos y metales similares es también un filamento enrollado lámina alargada, y chips de procesamiento general de semiconductor y partículas finas de cerámica o polvo se encontró, además, que las propiedades mecánicas de su caracterización, α-Ag2S deformación por compresión pueden ser de hasta 50% anteriormente, de tres puntos ensayo de flexión muestra que la deformación máxima de más de 20% de plegado, el ensayo de tracción muestra la α-Ag2S tracción deformación de hasta 4,2%. Todos estos valores son mucho mayores que los materiales cerámicos y de semiconductores conocidos, y el Algunos metales tienen propiedades mecánicas similares.
Además equipo de investigación estudió el mecanismo y el mecanismo de las propiedades mecánicas anormales de alfa-Ag2S estos para una buena capacidad de deslizamiento y ductilidad del material, es necesario cumplir con dos condiciones básicas: En primer lugar, hay una barrera de energía más pequeña superficie de deslizamiento, deslizable bajo la acción de una fuerza externa, el segundo no se descompone durante el deslizamiento, todavía se mantiene la integridad del material, la integridad de los investigadores simularon usando primera gama de cálculo principio de materiales que incluyen α-Ag2S, NaCl ,. grafito, diamante, metal Mg y Ti antiderrapantes son encontrados durante α-Ag2S, NaCl, grafito, metal Mg y Ti están presentes una barrera de energía más pequeña superficie de deslizamiento, cuya superficie de deslizamiento está a-Ag2S (100) superficies; diamante durante el deslizamiento de la barrera es demasiado grande, la ausencia de superficies de deslizamiento y también encontraron que la interacción entre α-Ag2S, y el deslizamiento de un metal Ti Mg es relativamente grande, el material en el proceso de deslizamiento. disociación es difícil de descifrar, para mantener la integridad y la integridad de los materiales; y la fuerza entre las superficies deslizantes NaCl, grafito y diamante es demasiado pequeño, durante material deslizante es propenso a la formación de grietas y por lo tanto aún más la disociación. Cálculos de química cuántica revelados -Ag2S fuerza entre las superficies de causas y modo de acción de deslizamiento, un cristal se encontró en el período, además de la fuerza intermolecular exterior, sólo hay dos átomos de S y seis átomos de Ag amarillo gris entre el (100) plano de deslizamiento En el proceso de deslizamiento, los dos átomos S se mueven a lo largo de las diapositivas formadas por seis átomos de Ag. En este momento, los antiguos enlaces Ag-S se debilitan constantemente o incluso se rompen, y hay nuevos Ag- enlace S estrechar aún generado. por lo tanto la fuerza, (100) entre las superficies de deslizamiento se ha mantenido en un estado de unión de la AG-S, que es menos fluctuaciones de energía durante el deslizamiento, lo que resulta en una hoja de barrera de baja energía Al mismo tiempo, el estado de manipulación asegura una fuerza fuerte entre estas superficies de deslizamiento, evitando la aparición de grietas o incluso la disociación de los materiales durante el proceso de deslizamiento.
Para las aplicaciones de la electrónica flexible, el equipo también se encontró que las películas de α-Ag2S tener una deformabilidad mayor que el material a granel. También la caracterización de las propiedades eléctricas después de α-Ag2S de deformación, que se encuentra decenas, cientos de repetir Después de la deformación por flexión, sus propiedades eléctricas permanecen básicamente sin cambios o cambian poco.
A diferencia de los materiales cerámicos y de semiconductores frágiles conocidos, α-Ag2S semiconductor que tiene propiedades mecánicas similares del metal, el doblado y deformado para mantener las propiedades de integridad y eléctricas del material. Es ajustable dentro de una amplia gama de propiedades eléctricas, ancho de banda adecuado La gran velocidad de movilidad permite una amplia utilización en el campo de la electrónica flexible y, al mismo tiempo, abre la búsqueda y descubre otros materiales semiconductores con propiedades mecánicas similares de los metales.
La investigación realizada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (51625205 y 51632010), financiado y apoyado el despliegue de la Academia China de Ciencias Proyecto Clave (KFZD-SW-421), Fundación de Shanghai de grandes proyectos (15JC1400301) y líderes académicos (16XD1403900) y otros proyectos.
