Forskere rapporterer fremskridt inden for strækbare halvledere, integreret elektronik

Forskere fra University of Houston har rapporteret betydelige fremskridt inden for strækbar elektronik, flytte feltet tættere på kommercialisering.

I en avis offentliggjort fredag, 1. februar, i Videnskabens fremskridt , de skitserede fremskridt i at skabe strækbare gummiagtige halvledere, inklusive gummiagtig integreret elektronik, logiske kredsløb og arrayerede sensoriske skind fuldt baseret på gummimaterialer.

Cunjiang Yu, Bill D. Cook assisterende professor i maskinteknik ved University of Houston og tilsvarende forfatter på papiret, sagde, at arbejdet kunne føre til vigtige fremskridt inden for smarte enheder såsom robotskind, implanterbar bioelektronik og menneske-maskine grænseflader.

Yu rapporterede tidligere om et gennembrud inden for halvledere med indpodet mekanisk strækbarhed, meget som et gummibånd, i 2017.

Dette arbejde, han sagde, tager konceptet videre med forbedret transportørmobilitet og integreret elektronik.

"Vi rapporterer fuldt gummiagtig integreret elektronik fra en gummiagtig halvleder med en høj effektiv mobilitet ... opnået ved at indføre metalliske carbon nanorør i en gummiagtig halvleder med organiske halvleder nanofibriller perkoleret, " skrev forskerne. "Denne forbedring af transportørmobilitet er muliggjort ved at give hurtige stier og, derfor, en forkortet transportdistance."

Transportørmobilitet, eller den hastighed, hvormed elektroner kan bevæge sig gennem et materiale, er afgørende for, at en elektronisk enhed fungerer med succes, fordi det styrer halvledertransistorernes evne til at forstærke strømmen.

Tidligere strækbare halvledere er blevet hæmmet af lav bærermobilitet, sammen med komplekse fremstillingskrav. Til dette arbejde, forskerne opdagede, at tilføjelse af små mængder af metalliske kulstof-nanorør til den gummiagtige halvleder af P3HT - polydimethylsiloxan-komposit - fører til forbedret transportørmobilitet ved at give, hvad Yu beskrev som "en motorvej" for at fremskynde transporten af ​​bæreren over halvlederen.