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     

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.     

自润滑Al2O3/TiC/CaF2复合陶瓷材料摩擦特性

为了探索自润滑陶瓷材料的开发及应用,采用冷压烧结工艺制备Al2O3/TiC/CaF2自润滑复合陶瓷材料。在摩擦磨损实验机上对其进行摩擦磨损实验,并对其摩擦磨损行为及自润滑效应进行分析。结果表明:在实验过程中,Al2O3/TiC/CaF2复合陶瓷材料物理机械性能优于同条件下制备的Al2O3/TiC复合陶瓷材料,且具有较低的摩擦因数和磨损率,其减摩抗磨效果明显,具有一定的自润滑效应,其减摩抗磨机理为摩擦驱动下CaF2存在于摩擦副表面,形成减摩抗磨层,在表面形成一层平整、光滑的自润滑层,增加摩擦表面实际接触面积,起到自润滑效应。     

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.     

超高弹性超高生物相容性柔性电子研究获进展

正近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员蒋兴宇小组结合微流控和液态金属开发了一种可大规模制造柔性电子器件的方法,通过丝网印刷、喷墨打印、微流道等方法能在各种基底材料上得到高导电、高弹性、高生物相容性的电路。该项研究将有望广泛用于可穿戴设备、可植入器件以及柔性机器人等新领域的开发。相关研究成果以Printable Metal-Polymer Conductors for Highly Stretchable Bio-Devices为题被i Science杂志于6月14日在线发表。     

还原氧化石墨烯/MoS2与碳纳米管/MoS2作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

通过水热法成功制备出还原氧化石墨烯/MoS2(RGO/MoS2)与碳纳米管/MoS2(CNTs/MoS2)纳米复合材料,采用XRD,SEM以及TEM分别对纳米复合材料样品进行了分析和表征,结果表明所制备的复合材料中MoS2与还原氧化石墨烯、碳纳米管很好地结合在一起.用UMT-2多功能摩擦试验机测试其作为液体石蜡添加剂的摩擦磨损性能,并对其摩擦机理进行了分析.研究发现,与纯的MoS2相比,一定比例的RGO/MoS2纳米复合材料作为润滑油添加剂的摩擦系数降低了18;,相对磨损量减少55;;与碳纳米管增强的纳米复合材料相比,RGO/MoS2纳米复合材料具有更好的摩擦磨损性能.     

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。     

A12O3／Cr3C2／Ti（C，N）复合材料摩擦磨损性能研究

采用热压烧结技术制备了A12O3／Cr3C2／Ti（C,N）复合陶瓷材料,对其力学性能、摩擦磨损性能进行测试,用扫描电镜（SEM）对其磨损表面进行观察。结果表明：A12O3／Cr3C2／Ti（C,N）复合陶瓷材料具有良好的综合力学性能,在与硬质合金YG8环块摩擦中表现出较高的减摩抗磨性能,摩擦系数与磨损率较单相Al2O3降低近一半。对其磨损机理研究认为,磨粒磨损为主要磨损机制,高的强度和韧性是其具有良好耐磨性能的主要原因。     

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.     

Al2O3/Cr3 C2/Ti(C,N)复合材料摩擦磨损性能研究

采用热压烧结技术制备了Al2O3/Cr3 C2/Ti(C,N)复合陶瓷材料,对其力学性能、摩擦磨损性能进行测试,用扫描电镜(SEM)对其磨损表面进行观察.结果表明:Al2O3/Cr3 C2/Ti(C,N)复合陶瓷材料具有良好的综合力学性能,在与硬质合金YG8环块摩擦中表现出较高的减摩抗磨性能,摩擦系数与磨损率较单相Al2O3降低近一半.对其磨损机理研究认为,磨粒磨损为主要磨损机制,高的强度和韧性是其具有良好耐磨性能的主要原因.     

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     

基于能量的工程陶瓷边缘碎裂损伤规律与机理研究

为探究工程陶瓷边缘碎裂损伤规律与机理,建立工程陶瓷的单晶压痕边缘碎裂实验系统,分析了工程陶瓷边缘碎裂损伤演化过程的能量转化和释放特征,结合断口表面形貌,从能量的角度研究了工程陶瓷边缘碎裂的损伤规律与机理.结果表明:工程陶瓷的边缘碎裂过程具有显著的突变特征,在缓慢断裂期,裂纹扩展缓慢,陶瓷材料内部以穿晶断裂为主,绝大部分机械能通过晶粒变形的方式转变为弹性应变能;在瞬断期,裂纹扩展迅速,弹性应变能通过沿晶断裂、相对运动和滑移等形式转化为动能、表面能、损伤能、摩擦热能和辐射能等.幅值和释能率可较好地反映其损伤演化过程的能量释放特征.     

含谐振单元和弹性支承谐振单元的声子晶体低频禁带特性研究

在结构中周期性地添加谐振单元可以构造局域共振声子晶体并产生低频禁带。本文提出了一种具有谐振单元和弹性支承谐振单元的声子晶体结构,通过声子晶体理论和振动理论对该结构的禁带特性和禁带调控特性进行了计算与分析。结果表明,该结构可在0 Hz处形成禁带;禁带内对振动的衰减强度由衰减因子和有限结构周期数共同决定;结构中存在1条可调控禁带和3条不可调禁带;可调控禁带可以通过改变谐振单元和弹性支承谐振单元的结构参数加以调控;不可调禁带包括第一禁带,它们能够较为稳定地对一定频率的弹性波产生衰减作用。该结构所具有的禁带特性在管路、桥梁和汽车减振领域具有潜在应用。     

苏州维特莱恩公司高品质6英寸电阻法碳化硅单晶研制成功

<正>碳化硅(SiC)具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高化学稳定性和抗辐射等突出的特性与优势,决定了其在高功率器件、高频器件、高光效发光器件等领域的应用极为广泛。碳化硅单晶在低压/高频、中电压和高压/高频多个领域具有完全替代硅材料的优势。受各种因素影响,国内碳化硅单晶品质和产     

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.     

二维Janus型铬硫化物电子和压电性质研究

本文主要研究了二维Janus型铬硫化物[Janus CrXY (X/Y=S, Se, Te)]的电子、压电性质。结果表明Janus CrXY是优良的半导体材料,其带隙宽度为0.27～0.83 eV,x轴方向的应变调控对带隙影响较大,而z轴方向的应变调控对带隙影响很小,说明该体系电子特性在z轴方向具有良好的稳定性。通过密度泛函微扰法对体系的压电特性进行研究,结果表明,三种材料均具有较大的面外压电系数d₃₃,特别是CrSeTe的d₃₃可达56.89 pm/V,约是常用压电材料AlN(d₃₃=5.60 pm/V)的10倍。本研究可为二维Janus CrXY在柔性智能纳米领域的实际应用提供理论支撑。     

曲线摩擦TNLCD显示特性的模拟计算

本文提出了一种新的TN型液晶器件扩大视角的方法，即对玻璃基要反上的取向层沿一特定的曲线摩擦，以这样的基板构造液晶屏。我们称这种方法为CR－TNLCD（Curvatur e Rubbing TN-LCD）。本文用模拟计算的方法，研究了CR－TNLCD的显示特性和视角特性，结果表明，CR－TNLCD的电光特性与普通的TNLCD 相似，而视角和灰度显示能力有明显改善。     

摩擦曲线沟形对液晶显示特性的影响

本文就新近提出的曲线摩控的TNLCD（CR－TNLCD）的曲线构形对视角特性的影响进行了 研究，模拟计算结果表明，通过改变曲线的方程形式，可以进一步改善视角特性。深入分析认为，CR－TNLCD改善视角的必要条件 不是基板表面的分子沿正弦曲线取向，而是dy/dx具有周期性的连续性。人们可以构造具有上述特征的各种形式的曲线，以获得最好的视角特性。本文还探讨了实现排列的方法，近几年，各种非摩擦取向方法的出现为CR－TNLCD的实现提供了有利的条件。     

纳米结构WO3薄膜气致变色特性研究进展及应用

三氧化钨(WO3)薄膜具有许多特性,是一种优良的致色材料.纳米结构WO3薄膜的着色效率高、可逆性好、响应时间短、光学调制高.综述纳米结构WO3薄膜的化学沉积法和物理沉积法.化学沉积法可制备出多孔、片状和特殊形貌纳米结构WO3薄膜.掠射角磁控溅射作为一种物理沉积方法,能够可控制备纳米柱状结构WO3薄膜.其次,介绍WO3薄膜的气致变色特性在气体传感器和智能窗等领域的应用.最后,对纳米结构WO3薄膜气致变色特性改善提出展望,并指出其目前存在的问题及未来发展趋势.     

双折射雕塑薄膜的研究进展

倾斜沉积技术制备的雕塑薄膜是一种新型的、具有各向异性结构的薄膜材料.根据基片旋转方式的不同,可得到螺旋状、S形状、C形状、弯曲柱状等不同结构的薄膜,并且出现了晶体中的双折射现象.雕塑薄膜可以实现各向同性薄膜无法实现的光学性质,为光学薄膜的设计与制备开辟了新的途径.本文综述了雕塑薄膜的制备方法,分析了雕塑薄膜的微结构与双折射特性,并阐述了其在光学领域内的应用潜力.