新材料打破了规则:科学家将绝缘子变成半导体

曾经仅考虑过绝缘,硅和氧原子之间的角度的变化打开了电荷流动的途径。密歇根大学的突破性发现透露,一种新形式的有机硅可以充当半导体。这一发现挑战了长期以来的信念,即有机硅仅是绝缘材料。 [...]

来源:SciTechDaily
含有新型有机硅共聚物的试管,按链长从长到短分开,提供了新型半导体有机硅中不同带隙的视觉证据。当较长的链长度向电磁波谱的红端移动时,照射紫外线会产生彩虹般的烧杯,需要更少的能量来吸收和发射较低能量的光。图片来源:张紫晶(Jackie)。

一旦被认为仅仅是绝缘的,硅和氧原子之间角度的变化就会打开电荷流动的路径。

密歇根大学的一项突破性发现表明,一种新型有机硅可以充当半导体。这一发现挑战了长期以来认为有机硅只是绝缘材料的观点。

密歇根大学

“这种材料为新型平板显示器、柔性光伏发电、可穿戴传感器甚至可以显示不同图案或图像的服装开辟了机会,”密歇根大学材料科学与工程和高分子科学与工程教授、最近发表在《高分子快速通讯》上的这项研究的通讯作者理查德·莱恩 (Richard Laine) 说。

高分子快速通讯。

硅油和橡胶,即聚硅氧烷和倍半硅氧烷,因其能抵抗电流和热量的流动而被广泛使用了数十年。它们的防水特性使其成为生物医学设备、密封剂、电子涂料等的理想选择。

同时,传统半导体通常是刚性的。半导体有机硅有潜力实现莱恩描述的柔性电子产品以及各种颜色的有机硅。

半导体

分子结构和电导率发现

色谱和链长控制

高分子快速通讯 DOI:10.1002/marc.202500081

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