Weiche, sogar faltbare, flexible elektronische Geräte, wie flexible Handy-Bildschirme, und sogar weiche Mobiltelefone stellen neue Geräte dar, auf die viele Menschen gewartet haben.Er kann jedoch, bedingt durch die Sprödigkeit von Halbleitermaterialien, eine Revolution in der elektronischen Technologie bewirken. Auch elektronische Technologie und Produktionsprozesse stehen vor enormen Herausforderungen: Chinesische Wissenschaftler haben kürzlich eine andere Stadt angegriffen: Mit ihren neuesten Forschungsergebnissen soll dieser Engpass überwunden werden.
Prof. Shi Xun, Forscher am Shanghaier Keramikinstitut, Chinesische Akademie der Wissenschaften und Forscher Chen Lidong, arbeiteten mit Prof. Yuri Grin vom German Maps Institute zusammen, um die erste Art von "weichem" Halbleitermaterial zu finden: es ist ein typischer Halbleiter, aber Es hat jedoch sehr ungewöhnliche mechanische Eigenschaften ähnlich wie Metall - gute Duktilität und Biegbarkeit, oder kann in flexiblen elektronischen Geräten verwendet werden.Die chemische Zusammensetzung dieses magischen Materials enthält Silberatome, die α-Ag2S ist.
Schematische Darstellung des magischen flexiblen Halbleitermaterials α-Ag2S
Das entsprechende Forschungspapier wurde am 9. April in der internationalen Fachzeitschrift Nature Materials veröffentlicht.
Seit langem wird angenommen, dass Halbleitermaterialien so spröde sind wie Keramiken, doch kürzlich haben chinesische Wissenschaftler entdeckt, dass α-Ag2S-Materialien überraschende Eigenschaften aufweisen.
Die Verarbeitungsfragmente von Keramiken und Halbleitern sind üblicherweise feine Teilchen oder Pulver, aber α-Ag2S wird nicht unter äußerer Kraft und großer Dehnung zerbrochen.Die Verarbeitungsfragmente des Materials sind ähnlich wie Metall und sind eine Art dünne und gewundene Filamente.
Die schnelle Entwicklung von flexiblen elektronischen Materialien in den letzten Jahren stellt organische / anorganische Materialien auf flexiblen Substraten dar. Dennoch sind ihre einzigartige Verformbarkeit und effiziente, kostengünstige Herstellungsprozesse in den Bereichen Information, Energie, Medizin, Verteidigung usw. Das Feld hat eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten.
Gegenwärtige anorganische Materialien, insbesondere Halbleiter, sind jedoch spröde Materialien, und sie neigen zu Rissen unter großen Biegungen und großen Deformationen oder unter Zugbedingungen und führen zu einem Versagen der Vorrichtung.Zusätzlich haben organische Halbleiter eine relativ geringe Mobilität im Vergleichzu anorganischen Halbleitern und Elektronen. Der Bereich der einstellbaren Leistung ist klein und kann dem starken Entwicklungsbedarf der Halbleiterindustrie nicht gerecht werden.
Foto von den Befragten für das mysteriöse Halbleitermaterial α-Ag2S.
Für die Anwendung flexibler Elektronen stellten Forscher wie Shi Xun und andere α-Ag2S-Filme her, die eine größere Verformbarkeit als Bulk-Materialien aufweisen, und nach zehn oder hundert Biegungen blieb ihre elektrische Leitfähigkeit unverändert oder änderte sich. Sehr klein.
Kenne es, weißt warum.
Die Forscher fanden heraus, dass die Verformung in α-Ag2S, während slips, Schlittenbewegung zu 2 S-Atome entlang sechs Ag-Atomen, zu dieser Zeit dort haben alte Ag-S-Bindung geschwächt oder sogar gebrochen, und es gibt neue Ag-S-Bindung gestärkt selbst erzeugt wird. Dementsprechend wird die Kraft zwischen den Gleitflächen, die auf dem Zustand der Bindung des Ag-S beibehalten wurden, die während des Gleitens, was zu einer niedrigen Energiebarriere Schlupf weniger Energieschwankungen Gleichzeitig gewährleistet der Verkeilungszustand eine starke Kraft zwischen diesen Gleitflächen, wodurch das Auftreten von Rissen oder sogar die Dissoziation von Materialien während des Gleitvorgangs vermieden wird.
Diese Eigenschaft unterscheidet sich offensichtlich von anderen Materialien: Die Barriere des Diamantmaterials beim Gleiten ist zu groß, daher gibt es keine Gleitfläche und sie kann nicht verlängert werden, jedoch ist die Wechselwirkung zwischen NaCl und der Gleitfläche von Graphit zu gering. Bei dem Gleitvorgang werden Risse leicht erzeugt, dissoziieren und ihre Integrität verlieren.
Ein Material mit guten Gleiteigenschaften und Duktilität muss nach Aussage der Forscher zwei Grundbedingungen erfüllen: Zum einen gibt es eine Gleitfläche mit einer kleinen Energiebarriere, die unter Einwirkung äußerer Kräfte verrutschen kann, und zum anderen ist es während des Gleitvorgangs. Es gibt keine Zersetzung und die Integrität und Integrität des Materials bleiben erhalten.
Sie suchen nach anderen, dem α-Ag2S ähnlichen Halbleitermaterialien.
