控制链的构象,提高电子设备

控制链的构象,提高电子设备

控制的方式含氟聚合物链转身可能启用快速和灵活的电气线路,在宾夕法尼亚州立大学进行的协作研究。这些发现可能提供灵活的电子应用程序中使用高分子新型材料的发展的重大影响。

有机薄膜晶体管 (Otft),集成电子元器件中的有机半导体化合物,具有革命性的柔性电子领域通过生成作为电子电路的可弯曲和折叠式设备的潜力。Otft 是更复杂的电路的构造块,作为”上”和”关闭”各种电子状态之间切换。他们由多个图层,包括介电层 — — 作为绝缘体哪些功能 — — 负责诱导电荷。

“我们的工作目的是引入新的、 更稳定的聚合物入电气线路而不消极地影响性能,”说,恩里克 · 戈麦斯,宾夕法尼亚州立大学化学工程系副教授。”通过控制聚合物链扭曲和弯曲在分子水平上的 Otft 的方式,我们发现,我们是能够打破电荷流动性介电层,提供一个基础,从有机材料创建快速、 可靠的电路的半导体和电荷存储能力的普遍关系。”

控制的顺序和高分子链沿半导体界面的安排是关键在打破关系,根据发表在先进材料研究。

聚合物有能力在绝缘体中存储大量的电能的然而,众所周知电能减慢半导体材料中穿行。希望是反比关系的新发现将导致快速有机器件实现柔性电子产业革新的能力的发展。

控制的安排的聚合物是可能使用新的化学药水在宾夕法尼亚州立大学开发引入高充电容量链交联聚合物。

戈麦斯解释说,”聚合物可以轻松地把它想象为长像意大利面条的大分子。他们要么有煮熟的意大利面条,在那里所有连锁是纠结和随机交织在一起或未煮熟的意大利面条,链在直、 整齐摆放,提供顺序沿骨干的外观。

交联聚合物链创建聚合物沿 Otft 的绝缘水平对齐的方式。对齐方式导致减少电荷陷阱 — — 障碍或沿绝缘子的障碍 — — 最终,降低泄漏电流和生产更快、 更高效的电路。

戈麦斯说:”我们能想到的电荷陷阱作为电子必须游过来,公路坑”。”减少电荷陷阱频率增加的 Otft 可以打开和关闭的速度”。

对于这个项目,研究人员选择了把重点放在含氟聚合物,由于其出色的稳定性和高存储能量和来自红荧烯,芳香烃的晶体管的倾向。

最后的结果表明,交联的绝缘子增加流动性 Otft 由超过一个数量级 — — 约 10 倍 — — 高于红荧烯单晶器件与常规绝缘子。

研究人员抱有希望,结果会导致新的低成本材料,可用于柔性的电子设备,其中包括大量的应用,包括数字显示器,可穿戴技术和健康监测设备,还有许多其他的发现。

与戈麦斯在工作上合作了宾夕法尼亚州立大学的研究员火焰阿迪卡里,主要作者和最近宾夕法尼亚州立大学化学工程博士学位;材料科学与工程; 教授王庆马太福音 》 Gadinski,研究生在材料科学与工程;齐力,博士后研究员在材料科学与工程;托马斯 · 杰克逊,罗伯特 E.Kirby 讲座教授电气工程;与陈凯歌 G.太阳,最近的宾夕法尼亚州立大学电子工程博士学位

其他合作者包括亚历杭德罗 L.Briseno,教授高分子科学与工程,麻省大学阿默斯特;雷耶斯-马丁内兹马科斯,在化工、 生物工程、 普林斯顿大学; 博士后研究助理和 Elissei Iagodkine,副研究员,Dow 化学公司。

陶氏化学公司资助这项工作通过建立推进灵活及印刷电路宾夕法尼亚州立大学授予。

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