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[信息] 塑胶电子新应用

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发表于 2008-12-5 04:23:59 | 显示全部楼层

塑胶电子新应用

塑胶电子新突破
  
  持续向更便宜、更有弹性的电子电路迈进!
  
  撰文∕柯林斯(Graham P. Collins)
  
  有机半导体材料永远没法取代你电脑裡的硅晶片,但是它们正在找寻各种用途:从可挠曲的显示器到廉价的射频标籤,这些不适合使用硅晶片的产品。过去这一年在特定元件的研发上,以及对材料的基础物理性质的了解,都有所斩获。
  在元件方面,荷兰葛罗宁根大学的布隆及他的学生纳贝尔,和其他人合作,利用物性稳定的聚合物发展出便宜的非挥发性记忆晶片。让这个装置工作的主要元件是含有一层铁电聚合物的场效电晶体,它可以利用电压脉冲在两个状态间转换。类似的研究以前也曾经有人做过,不过葛罗宁根所做的是第一个结合多种良好性质的元件,包括关掉电源后的资料保存时间很长,以及编程时间很短(将资料写入电晶体只需一微秒)。除此之外,可以由液态溶液沉积出电晶体的各层来製作这个元件,包括非常重要的铁电层,因此可以使用例如旋转涂佈或是压印等低成本的方法大量工业生产。这个工作是和荷兰飞利浦的研究人员一起合作的。
  未来在塑胶电子元件的研究上有一项重点,就是要对这些元件裡电流的行为能有深入的理解。大多数的有机半导体装置都有无数的材料缺陷,这会影响电荷移动时的行为,并阻碍我们理解这种材料的本性。2004年8月,由美国伊利诺大学的罗杰斯以及路特格大学的葛辛森所带领的小组,在釐清这些效应上有重大的进展。这个小组以气相沉积法做出纯度极高、没有缺陷的红荧烯(rubrene)晶体。(红荧烯是以四个苯环排成链状,加上另外四个苯环接到官能基所组成的,形状像一对翅膀。)他们另外将电极做成「图章」,压印在红荧烯上以做出电晶体。这种技术可以避开製作电极时对红荧烯的损害。测量电晶体性质后,发现电流在有机体内比在硅晶裡流得慢,这主要是因为电荷会扭曲有机晶体的晶格,并拖着这个变形跑。
  西北大学的斯杜普及合作者寻找不同的技术来减低有机材料裡的变形和无序。他们用一种称为苯基乙烯(phenylene vinylene)的短链状分子,在链的两端分别接上疏水性及亲水性的分子。然后将这种分子的水溶液倒到玻璃上,分子在那裡会自行组装成有序的层状材料。
  比起一般无序的聚合物,这种排列紧密有序的薄膜有两个优点:电荷流动较有效率,还有做为光源时(苯基乙烯广泛使用在有机发光二极体裡),这种材料阻碍发光的缺陷较少。这个小组计画以这种材料做出发光二极体和太阳能电池。不久以后,这几种新发现就会用在商品的设计裡。(张明哲 译)
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