2015年10月6日
已经开发了一种垂直生长半导体晶体的方法。希望该方法增加有机半导体的功率和效率。新方法也可用于生产更节能的太阳能电池板。
半导体效率的增加导致了智能手机,计算机和其他此类设备的显着进步。通常,使用硅或金属氧化物生产无机半导体;但是,它们很贵。
研究人员对碳基或有机半导体的发展有兴趣,因为它们丰富,经济和轻巧。
该研究团队由Richard Kaner领导,化学,材料科学和工程学教授,成功地为四铝胺创造了先进的结构。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球Tetraaniline是一种导电聚合物结构块,其表现为一种有机半导体。
在该实验中,证明了可以垂直生长四氧晶晶体。
这种突破可以帮助推进太阳能技术,因为它将允许太阳能电池呈现出全新的形状。它们可以以“光天线”的形式创建,这些形式能够吸收来自各个方向的光。目前使用的平板能够仅在单个表面上吸收光。
在该研究中,从基板垂直生长四胺晶体,从而产生垂直站立的晶体。在石墨烯底物溶液中产生晶体。在科学家在无机半导体材料中成功种植垂直晶体之前;欧洲杯足球竞彩然而,在有机材料中更难以。欧洲杯足球竞彩
Tetraaniline具有化学和电性能,使其成为半导体的有希望的候选者。四苯胺具有非常小的晶体,其取向决定了其性质。当晶体可以垂直生长时,更多的它们可以填充在半导体中,并且这增加了它们控制电流的效率。这种行为使它们有利于太阳能电池,光电传感器和其他这些装置。
“这些晶体类似于组织覆盖着散射铅笔的桌子进入铅笔杯。垂直方向可以节省大量空间,这可能意味着在不久的将来更加高效的个人电子产品
岳“杰西卡”王 - 苏华和斯坦福大学
在团队成功发现它们能够充分控制四胺溶液以以垂直晶体的形式生长,它们开发了一种利用相同的石墨烯基材以高度有序的方式生长晶体的方法。
“关键在于各种溶剂环境中的有机半导体和石墨烯之间的相互作用。一旦我们理解这种复杂的机制,生长的垂直有机晶体变得简单。
岳“杰西卡”王 - 苏华和斯坦福大学
石墨烯衬底的另一个显着优点也被团队发现:
这种技术使我们能够无论我们想要的地方都有模式。您可以从这些半导体晶体中制作电子设备,并精确地以所需器件所需的复杂图案精确地生长,例如薄膜晶体管或发光二极管。
岳“杰西卡”王 - 苏华和斯坦福大学
该研究文件已在ACS Nano期刊上发表。
波音公司,美国能源部,国家科学基金会和国防威胁减少机构,支持这项研究。欧洲杯线上买球