半导体所在柔性一维光电探测器研究方面取得系列进展

正随着科学技术日新月异的发展,人们对便携化、娱乐化、健康化的可穿戴式电子设备不断追求,促使其相应的柔性传感器件向着高效、低成本、大面积制造等方向发展。近些年,为了实现光电探测器的便携化和可移植化,柔性光电探测器的设计与制备受到了研究人员的广泛关注。柔性光探技术的快速发展对敏感材料     

柔性透明摩擦电子学晶体管及主动式电子器件调控研究获进展

正近年来,柔性电子技术由于其柔韧和轻便等特点,在可穿戴电子、智能皮肤、可弯曲显示屏和人机界面等方面展示出很大的应用前景。柔性电子器件的基板具有可变形性,采用的聚合物材料也具有接触起电的特性,可为其与外界环境的交互建立主动式机制。摩擦电子学是利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与转化特性,以实现各种功     

镁铝尖晶石透明陶瓷的研究进展

镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)作为先进的透明陶瓷材料,具有透过波段宽、透过率高、各向同性,高熔点、高硬度、高强度、高电阻率、高热导率、高抗热震,耐腐蚀和耐高温等优异性能,可广泛应用于红外制导窗口、高马赫航空器的整流罩、透明装甲和极端环境下的光电设备窗口等关系国防安全与高性能关键设备领域。本文简要介绍了镁铝尖晶石透明陶瓷的基本性能和国内外研制情况,重点介绍中材人工晶体研究院有限公司三十余年在镁铝尖晶石高纯粉体合成、镁铝尖晶石透明陶瓷成型烧结工艺和性能研究及应用开发方面所做工作,分析了材料研制中遇到的困难与在应用开发过程中面临的竞争和挑战,思考材料的研究方向、方法,并对其应用和发展予以展望。     

柔性砷化镓薄膜太阳电池剥离(lift-off)技术研究

对柔性砷化镓薄膜太阳电池关键技术进行研究,通过对柔性衬底表面处理、外延片/柔性衬底键合、衬底剥离技术和柔性薄膜外延层器件工艺技术等进行研究,成功地将砷化镓电池外延层转移到柔性聚酰亚胺薄膜衬底上,研制出效率为30.5;(AM0,25℃)的柔性砷化镓薄膜太阳电池,其重量比功率达到2153 W/kg,为将来卫星及临近空间飞行器的应用打下技术基础.     

锂离子电池CoO多孔纳米片阵列/碳布柔性负极材料

可穿戴、可折叠电子设备日益受到人们的关注,开发与之配套的柔性电极材料成为当下的研究热点。本研究采用水热法制备前驱体/碳布复合材料,将其在高纯氩气气氛下煅烧,得到柔性的CoO多孔纳米片阵列/碳布负极材料。这种多孔与三维网状立体结构能够有效缓解充放电过程中材料的体积效应,而且多孔结构还增加了活性物质CoO纳米片的比表面积,有利于电极材料储锂容量的提升。电化学性能测试表明,该CoO多孔纳米片阵列/碳布负极材料在100 mA·cm^-2的恒电流下, 首次放电容量1 862.8 mAh·cm^-2,首次循环库伦效率87.8%,在700 mA·cm^-2的电流密度下,经过100次的充放电循环后,材料的放电比容量仍保持在1 428.9 mAh·cm^-2。在1 000 mA·cm^-2的电流密度下,仍然有1 353.8 mAh·cm²的容量。该方法简便易行且原料成本低廉,可以降低锂离子电池柔性负极材料的成本。     

柔性钙钛矿太阳能电池的研究进展

柔性钙钛矿太阳能电池因质轻、价廉的优点,有望实现大规模卷对卷应用生产和制成可穿戴移动式电源的目标,因而在有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池研究领域占据着重要地位.目前该类电池的最高光电转换效率已超过16;.本文综述了近年以不同柔性基底材料制备的钙钛矿电池的研究进展,详细阐述了不同条件制备的电池各功能层及基底柔韧性对电池性能的影响,并探讨了未来柔性电池产业化面临的关键性问题,最后展望了柔性钙钛矿电池的发展趋势.     

PVDF薄膜铁电性能的调控研究

近年米,随着微机电系统(MEMS)地不断发展,对微型材料的柔性、可加工性以及电活性提出了更高的要求.PVDF作为优秀的柔性铁电材料而备受关注.为提高柔性PVDF薄膜的铁电性能,研究同时使用了三种方法:(1)在分子链中引入TrFE;(2)在溶液体系中掺杂低浓度的BaTiO3;(3)对薄膜使用热拉伸方法.考察了BaTiO3掺杂浓度和热拉伸温度对铁电性能的影响.结果 表明:三种方法均能有效提高PVDF的铁电性能;在三种方法的共同作用下,薄膜的剩余极化强度到达了19.8 μC/cm2.钛酸钡掺杂浓度过低会使整个体系无法形成致密结构,掺杂浓度过高会形成团簇,导致薄膜的缺陷增多,适当的掺杂浓度可以有效提高薄膜的铁电性能.此外,使用适当的拉伸温度使偶极子活动能力增强,增加铁电相的含量.通过三种方法对薄膜的铁电性进行优化,为有机柔性材料的电活性调控提供了一个可行思路.     

LiF对柔性有机电致发光器件性能的影响

利用真空蒸镀方法,在PET柔性衬底上制备了有机电致发光器件.分析了玻璃和柔性衬底器件的电压、电流和亮度特性,重点讨论LiF层对器件性能的影响、柔性衬底上器件的失效机理,以及器件性能随时间衰减现象.实验结果表明,相同条件下,LiF层的加入能降低器件的开启电压,从7 V降至5.5 V;柔性衬底与界面容易形成缺陷,影响器件的寿命.     

硒化温度对柔性Cu2ZnSn(S,Se)4薄膜及太阳电池性能的影响

采用磁控溅射和后续硒化退火处理的方法在钛箔衬底上制备了柔性CZTSSe薄膜太阳能电池.利用X射线衍射、拉曼光谱仪和扫描电子显微镜等研究了不同硒化温度对于CZTSSe薄膜的物相、成分、表面形貌以及对太阳电池性能的影响.结果 表明,580℃硒化温度下制备的CZTSSe薄膜的结晶质量和致密度最好,表现出贫铜富锌的化学元素比例,并且该温度下制得的柔性薄膜太阳能电池性能相对最高,其光电转换效率达到2.27;.     

铁电材料或可实现超高密度信息存储

正中国科学院金属研究所研究员马秀良研究团队与合作者在铁电材料中发现通量全闭合畴结构,或让铁电材料实现超高密度信息存储。铁电材料是指在外加电场的作用下,其电极化方向可以发生改变的一类材料,如钛酸铅、钛酸钡等材料。铁电存储器具有功耗小、读写速度快、寿命长与抗辐照能力强等优点,但是不能做到非常小的存储单元,很难达到高密度存储的需求。     

新型高效有机太阳电池研究取得新进展

<正>6月17日,中国科学院长春应用化学研究所承担的中科院知识创新工程重要方向项目"新型高效有机太阳电池研究"通过专家验收。专家组认为,该项目在高性能光伏聚合物的设计合成、新型受体和界面材料的合成和高效光敏薄膜与大面积器件制备技术等方面取得重要进展,为批量化生产线的建设奠定了基础。新型高性能有机太阳能电池因具有重量轻、柔性、可湿法加工从而易于大面积化而受到广泛关注。设计     

Ⅲ-Ⅵ族InSe半导体晶体生长研究进展

Ⅲ-Ⅶ族InSe晶体是一种非常重要的化合物半导体材料,在高性能纳米电子器件、红外光探测、光电器件及柔性电子等领域有广泛应用。本文简要介绍了In-Se相图的发展历程,InSe具有非一致熔融特性,可通过包晶反应从准化学计量比或非化学计量比溶液中析晶获得,其中In/Se摩尔比对InSe转化率有重要影响。迄今,垂直布里奇曼法、提拉法、水平梯度凝固法、低温液相法及气相输运法等多种技术被成功用于制备InSe晶体。为全面了解InSe晶体生长的历史和现状,本文从工艺原理、技术要点、晶体生长结果等方面将国内外相关工作进行了梳理,并对各种方法的优缺点进行了比较。研究分析表明垂直布里奇曼法因对设备要求简单,操作简易,现已成为制备高质量大尺寸InSe晶体的主流技术;水平梯度凝固法则在ε型InSe晶体生长方面颇具特色,未来可在新材料性能研究与应用探索上与垂直布里奇曼法形成一定补充。     

苏州纳米所开发出超高热导率石墨烯-聚合物复合材料

<正>作为近来纳米科学领域的研究热点,新兴的石墨烯由于具有独特的二维结构、高比表面积和优异的热学性能(导热系数可高达3000-6000 W/(m·K)),受到了广泛关注。石墨烯/聚合物导热复合材料有望在电子器件、光电子器件、消费电子及导热聚合物材料中得到重要应用。目前,石墨烯的添加一定程度上改善了聚     

理化所高性能银纳米线离子液体凝胶复合柔性透明电极研究获进展

正柔性透明电极在电子与光电子产业的发展中占有举足轻重的地位,是制备众多电子与光电子元器件不可缺少的光电功能材料。目前,柔性透明电极主要是在透明有机聚合物基底上,采用溶胶-凝胶、化学气相     

P／I界面处理对a-Si：H柔性太阳能电池性能的影响

采用等离子体辅助化学汽相沉积(PECVD)技术制备本征非晶硅薄膜,对p/i界面进行处理.在此基础上,制备P型微晶硅(μc-Si:H)薄膜与柔性太阳能电池.对P型硅薄膜及太阳能电池的性能进行研究.结果表明:对p/i界面采用H等离子体处理,再引入一定厚度的成核层,可以成功得到高电导率的P型微晶硅窗口层,提高柔性太阳能电池的光伏特性.其中的成核层,不仅促进微晶相P层的生长,还可以起到界面缓冲层的作用.     

柔性碳纸上组装ZnO纳米阵列及其可见光下光电探测

采用两步水热法在柔性碳纤维纸上成功原位生长ZnO纳米阵列.该纳米阵列具有单晶结构,优良的电导传输效率等特点.柔性碳纤维纸作为一种环保材料,有着极好导电性、能快速传输光生载流子.对所制样品进行可见光下光电探测,实验结果显示:碳纤维上制备ZnO纳米阵列在可见光下有较高光电流.通过表征与分析,提出零价氧空位在ZnO提供能级致使其在可见光下能够激发.     

新型薄膜制成的“半永动机”问世

正日本理化研究所宣布,该所相田卓三教授联合东京大学的同行日前开发出以环境中湿度波动为能源的半永久性驱动薄膜传动器。为实现社会可持续性发展,科学家们正在大力开发太阳光、风力、地热等替代化石能源的自然能源转换和储存技术。但对移动设备和可穿戴设备来说,开发出不需插座充电且轻量小巧的动力源极为重要。为实现这种动力源,需要开发出使用者身边的能量收集技术。     

以晶体生长原理重塑蚕丝柔性材料世界的未来

本文通过先进的结构表征手段,证实了包括丝蛋白材料在内的多种柔性材料内存在典型的介观多级结构和晶体网络结构.由于柔性材料中介观结构特别是晶体网络结构对于其宏观性能的有决定性影响,全面深入了解内部晶体的生长动力学和晶体网络结构的介观重构尤为重要.根据丝蛋白分子折叠成丝蛋白材料的最新研究成果,将晶体研究的方法,包括结晶动力学...     

基于柔性玻璃衬底ZnO∶B薄膜的非晶硅太阳能电池的制备及其光电性能研究

采用低压化学气相沉积法(LPCVD)在大面积(40 cm ×40 cm)超薄柔性玻璃和硬质玻璃衬底上分别制备了B掺杂的ZnO(BZO)透明导电薄膜及非晶硅薄膜太阳能电池,对比了两种衬底上BZO薄膜的形貌、光学和导电性能及其非晶硅薄膜电池的性能.结果表明,在相同LPCVD工艺下,超薄柔性玻璃衬底上BZO薄膜的生长速率相对减小;当生长相同厚度BZO薄膜时,超薄柔性玻璃衬底的透光率相对于硬质玻璃衬底提高约2;,同时并具有相同的导电能力.在柔性玻璃衬底上制备的非晶硅薄膜电池的初始和稳定转化效率也相对提高,分别达到9.16;和7.82;.     

石膏晶须的制备方法与应用

石膏晶须是一种性价比高、力学性能良好以及对环境友好的材料,可应用于复合材料、造纸、催化、可生物降解材料等领域.石膏晶须的制备大多停留在工艺参数研究上,对石膏晶须特征和应用研究不足.本文讨论了石膏晶须的结构,从产物形成过程上对石膏晶须的制备方法进行了分类和评述;对不同制备方法和不同应用领域的石膏晶须的产物特征进行了总结,讨论了制备和应用之间的相关性;并讨论了石膏晶须未来的发展方向.