具有更高工作功能的高级欧姆接触彻底改变了柔性电子领域

Png Rui-Qi博士(左)、Mervin Ang先生(中)和Cindy Tang女士(右)致力于导电聚合物的研究,该聚合物可以提供前所未有的欧姆接触,从而在广泛的有机半导体器件中获得更好的性能。作者:Seah Zong Long。

半导体是电子设备的基本组成部分,我们的生活在多方面得到了改变。它们出现在几乎所有现代设备(如洗衣机、手机、汽车)上的显示器、微处理器、照明和太阳能模块,以及正在迅速兴起的物联网中。

科学家们一直在寻找改进的方法来创新具有更好能源效率和功能的设备。他们的研究主要集中在使用环保技术的地球丰富的材料上。亚博网站下载

其中一类技术是由有机碳基半导体生产的塑料或有机电子产品,这种技术有可能生产出重量轻、可附加制造、柔性和大面积的设备,对某些应用具有吸引力。

然而,为了生产高性能器件,必须使用电阻较低的良好欧姆接触,以使半导体层和电极之间的最大电流流动。最近,一组研究人员在新加坡国立大学成功地创造了导电聚合物薄膜,能够提供无与伦比的欧姆接触,以确保塑料电子产品(如太阳能电池、有机发光二极管和晶体管)的卓越性能。

研究结果最近发表在《自然》杂志上。

研究人员的关键发现是设计出具有正常情况下产生欧姆接触所需的优越工作功能的聚合物薄膜。将一个电子从薄膜表面释放到真空中所需要的最小能量称为功函数。研究人员证明,现在可以更容易地实现更高的工作功能5.8 eV和更低的工作功能3.0 eV的薄膜,可以以更低的成本从溶液中生产。

为了设计这样的材料,我们发展了亚博网站下载掺杂导电聚合物与结合的离子基团的概念,其中掺杂的移动电荷——电子和空穴——不能消散,因为它们的平衡离子是化学结合的。因此,这些导电聚合物可以保持稳定,尽管他们极端的工作功能,并提供所需的欧姆接触。

方瑞琪博士,新加坡国立大学高级研究员

由新加坡国立大学理学院化学系蔡莱莱副教授领导的材亚博网站下载料化学团队和由同一学院物理系何副教授领导的物理团队组成的联盟亚博老虎机网登录以及来自剑桥显示技术有限公司(住友化学有限公司的子公司)的研究人员,导致了这一发现。

缺乏制造欧姆接触的通用方法一直是柔性电子领域的一个关键瓶颈。我们的工作克服了这一挑战,在广泛的有机半导体器件中开辟了一条更好的性能之路。我们尤其对新加坡领导的这项创新感到兴奋。

Png博士Rui-Qi,年代enior Research Fellow,新加坡国立大学

蔡副教授在评论这项研究的显著性时说化学家和物理学家的密切合作使这一创新成为可能。我们现在正与我们的工业伙伴合作,进一步开发这项技术。”

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