新材料兼具出色塑性变形能力与优异热电性能

据报道,哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院张倩教授、毛俊教授团队在塑性热电材料领域取得新突破:他们发现铋化镁单晶在室温下兼具出色的塑性变形能力与优异热电性能。相关成果于2024年7月10日发表在国际期刊《自然》上。热电材料能够利用泽贝克效应和珀耳帖效应,直接实现热能与电能的相互转换。毛俊介绍,传统高性能热电材料多为无机半导体,在弯曲和拉伸状态下易发生断裂。

无机柔性热电新材料研制成功

中科院上海硅酸盐研究所研究人员史迅、陈立东、孙宜阳、仇鹏飞等和美国克莱门森大学教授贺健合作,开发出基于硫化银(Ag2S)柔性半导体的新型高性能无机柔性热电材料和器件。该研究开辟了无机柔性热电材料研究新方向,为基于高性能无机材料的全柔性热电转换新技术的开发解决了最起始也是最关键的一个难点。

新型柔性InSe半导体单晶研究成果登上Science期刊

柔性电子是近年来发展十分迅猛的一个新兴领域,半导体材料作为柔性电子器件的功能核心,研究人员通常期望它具有良好的电学性能及优异的可加工和变形能力。然而,现有的无机半导体尽管电学性能优异,但往往具有本征脆性,机械加工和变形能力较差;而有机半导体虽具有良好的变形能力,但电学性能普遍低于无机材料。因此,开发出兼具优异电学和力学性能的半导体材料将对柔性电子发展起到至关重要的推动作用。

新方法大幅缩短有机半导体材料研发时间

有机半导体在柔性显示器领域拥有巨大潜力,但其仍然达不到驱动高清显示屏所需要的速度。硅等无机材料运行速度更快更耐用,但却无法弯曲,因此寻找一种运行速度快的柔性有机半导体就成为当务之急。据美国物理学家组织网8月18日(北京时间)报道,美国科学家开发出一种新的计算预测方法。

新方法大幅缩短有机半导体材料的研发时间

有机半导体在柔性显示器领域拥有巨大的潜力,但其仍然达不到驱动高清显示屏所需要的速度。硅等无机材料的运行速度更快、更耐用,但却无法弯曲,因此寻找一种运行速度快的柔性有机半导体就成为当务之急。

柔性复合热电材料及器件的研究进展

热电材料能够将热能与电能直接相互转化,在废热回收及绿色制冷领域中具有巨大的应用潜力。相比无机块体热电材料,柔性热电材料具有可弯折、体积小、质量轻等优点,还适用于制备可穿戴电子设备。近10年来,基于导电高分子、碳材料和无机纳米材料等的柔性复合热电材料及器件逐渐成为炙手可热的研究领域,受到了业内广泛的关注。本文综述了近年来基于不同材料体系的柔性热电材料及器件的研究进展、存在的亟待解决的问题和未来的发展方向。大量研究结果表明,材料的热电性能可以通过化学合成和分子设计战略、形貌控制及掺杂技术等进行有效的调控。研发满足实际应用需要的先进柔性热电材料仍然极具挑战性。

柔性热电器件的制备与性能研究

介绍了有机/无机复合热电材料的柔性器件,按照柔性器件的组装制备方式,以串联型、堆砌型和折叠型3种类型,详细地总结了其制备过程与器件热电性能,探讨该领域的研究进展,并对其发展前景进行展望.

可延展柔性无机微纳电子器件原理与研究进展

近年来由于可延展性电子已经成为电子产业界以及学术界的研究热点。这种全新的设计,在保持电子器件高性能的同时,具备形状可弯曲、伸缩等柔性性能。本文介绍了可延展柔性无机微纳电子器件的工作原理,且分析了当前的研究进展,认为随着可延展柔性无机电子器件的应用以及技术的熟练,将会引发电子行业的巨大改革。

柔性热电材料的研究进展及应用

热电材料是能够实现热能和电能直接相互转化的一类新型能源材料,在温差发电和半导体制冷两方面有重要应用。与传统热电材料相比,柔性热电材料具有形状可弯曲、重量轻和环境友好等优点,在可穿戴设备及其他柔性电子领域具有较好的应用前景。当前,如何进一步提高柔性热电材料的性能,特别是如何协同优化其柔韧性能与热电性能是研究的关键。本文结合近年的研究热点,综述了聚合物基柔性热电材料、碳基柔性热电材料和无机半导体类柔性热电材料的研究进展,详细介绍了这三类柔性热电材料的特点、性能优化以及制备方法,总结了柔性热电材料在电子、医疗和工业等领域的应用,并结合现存的一些问题和不足对柔性热电材料今后的研究方向进行了展望。

可延展柔性电子技术研究进展

近年来由于突出的可延展性、适应性和便携性,可延展柔性电子已成为电子产业界和学术界的研究热点。通过硅等无机脆性材料与柔软的弹性基体的精巧结合,可使电子器件保持优异电学性能的同时具有柔性和可延展性。首先介绍了柔性电子的概念和特征,分析对比了电子器件实现柔性化的几种方法;其次综述了可延展柔性电子技术的发展现状,重点探讨了可延展柔性电子技术相关研究进展及存在的不足;最后对柔性电子技术的发展前景进行了分析预测,认为未来柔性电子技术会率先在生物医药、信息和通信、航空航天领域实现突破,进而引发电子行业的技术革命。

中国科学技术大学研制出新型柔性太阳能电池

中国科学技术大学基于应用广泛的半导体硅材料，采用金属纳米结构的热电子注入方法，设计出一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的太阳能电池。

中科大构筑新型近红外柔性太阳能电池

针对光伏器件在近红外光波段的吸收和利用问题，中国科学技术大学的研究人员基于半导体硅材料，采用金属纳米结构的等离激元热电子注入机制，设计了一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的光伏器件。

聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐基柔性复合热电材料研究进展

热电材料可以实现热能与电能的直接转化,是一种安全环保的新型能源材料。近年来,随着可穿戴电子设备的发展,柔性热电材料成为研究人员关注的焦点。传统无机热电材料具有优异的热电性能,但由于自身固有的脆性,限制了在柔性领域的发展。聚3, 4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)具有高电导率、低热导率和良好的柔性,在柔性热电领域具有巨大的潜力。当选择合适的无机填料与PEDOT:PSS进行复合,可以得到优异的热电性能和良好的力学性能。本文综述了PEDOT:PSS基纳米复合薄膜的最新进展,并详细介绍了提高PEDOT:PSS基纳米复合薄膜热电性能的有效方法。最后,本文总结了实现高性能PEDOT:PSS基柔性热电材料的途径及面对的挑战。

可延展柔性无机微纳电子器件原理与研究进展

为适应下一代电子产品便携性、形状可变性、人体适用性等方面的进一步需求,近年来基于无机电子材料的可延展柔性电子技术成为全球电子产业界与学术界关注的新焦点.与有机柔性电子学器件不同,可延展柔性无机电子器件指的是建立在柔性基底上的无机电子组件.这种具有柔性的集成电路利用力学设计提供大变形,在保持无机脆性电子器件高性能和高可靠性的同时,具备形状可弯曲、可伸缩等柔性性能.本文综述了近年来无机柔性电子器件的进展,包括力学设计原理、基于界面黏附的转印集成方法以及柔性大变形下的失效机理等,并展望了未来的应用和发展.

编者按

柔性电子技术是研究柔性电子器件及其系统的新兴电子技术.柔性集成器件相对于传统的无机信息器件具有天然的优势：可承受弯曲甚至拉伸较大的变形、能够包覆在人体柔软组织的复杂曲面上,柔性电子器件可集成有机和无机材料的电子元件,并具有重量轻、可大变形、功能可重构等优点,极大拓展了传统半导体器件的物理形态及应用范围,未来将在健康医疗、脑机融合、物联网等领域产生巨大影响.

Ultraviolet mem-sensors： Flexible anisotropic composites featuring giant photocurrent enhancement

由使用二个分开的部件，察觉到 mem 设备能被制作把一个变换器的敏感与非不稳定的存储器相结合。这里，我们讨论一个 mem 传感器怎么能与内建的察觉到的 andmemory 能力用单个材料被制作，基于在 photocurable 树脂嵌入并且从由垂直地排列越过用 dielectrophoresis 的聚合矩阵的 MW 的液体处理了的 ZnO 微传线(MW ) 。这导致一紫外(紫外) 光电探测器，广泛地在象电信那样的领域里被使用，并且到目前为止实现了使用体积的一台设备，健康，和防卫无机的半导体。然而，无机的察觉者受不了很高的生产费用，易碎物，巨大的设备要求，和低 responsivity。这里，我们第一次建议 aneasy 可处理、可再现、便宜的混合紫外 mem 传感器。有排列 ZnO MW 的 Composites 与随机分布式的 MW 生产巨大的 photocurrentscompared 到一样的 composites。特别地，我们高效地利用光电流带当时，设备经验丰富的最后电子状态的记忆的 mem 反应在测试下面。而且，我们表明在 thedielectrophoresis 期间使用的不同波浪侧面的非等价：一个搏动的波浪能在轴和 MW 的取向导致顺序，而一个正弦波浪仅仅影响取向。

有机光探测器专辑前言

随着人工智能领域的不断发展,光探测技术越来越受到学术界和工业界的关注.目前商业化的光探测器大多是基于无机半导体材料,例如硅、锗以及III-V族化合物半导体.然而,这类无机材料的制造流程复杂且成本高昂,相比之下,有机/聚合物半导体具有吸收可调、可溶液加工、机械柔性以及易于集成至读出电路的优势,并能够在任意形状的刚性或柔性基底上制备低成本和大面积的光电器件。