El metalurgia cálido convierte el semiconductor frágil en películas electrónicas flexibles y de alto rendimiento

Los semiconductores inorgánicos hacen la columna vertebral de la electrónica moderna debido a sus excelentes propiedades físicas, incluida la alta dinámica de los portadores, la estabilidad térmica y las estructuras de banda de energía bien definidas, que permiten un control preciso sobre la conductividad eléctrica. Desafortunadamente, su fragilidad interna requiere métodos de procesamiento tradicionalmente costosos y complejos, como declaraciones y uso de pulverización, que aplican contenido inorgánico a sustratos rígidos y limitan su idoneidad a la electrónica flexible o portátil.

Ahora, sin embargo, el Instituto de Serámica de Shanghai de la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Shanghai Jiao Tong ofrece una tremenda capacidad para expandir aplicaciones en estas áreas en la cálida divulgación de los semi -semi -semi -semi -semi -semi -semi por investigadores de la Universidad Shanghai Jiao Tong.

Recientemente en su estudio Publicado En Material de la naturalezaLos investigadores informaron que recibieron metales calientes de plástico en una serie de semi -seleccionados inorgánicos, que tradicionalmente se consideran muy frágiles para dicho procesamiento. Estos hallazgos abren nuevas rutas para la fabricación de semiconductores eficientes y rentables.

En este estudio, los investigadores desarrollaron un modelo para la plasticidad dependiente de la temperatura y los dispositivos termoeléctricos de alto rendimiento de alto rendimiento basados ​​en películas de semiconductores de matanza cálida.

Descubrieron que un grupo de semiconductores inorgánicos quebradizos de la habitación-pagana₂SE, AG₂SE, dos₉₀Escena₁₀)) Realice una excelente plasticidad por debajo de ~ 200 ° C y, por lo tanto, se puede procesar fácilmente utilizando técnicas de varios metales cálidos, como rodar, compresión y extrusión. Por ejemplo, AG de rol calientes₂Las tiras de semiconductores SE alcanzaron una longitud de 90 cm, según una notable expansión de aproximadamente 3,000%.

Estas películas de semiconductores de maternidad cálida proporcionan muchos beneficios importantes. Son independientes, sin sustrato y proporcionan un grosor agradable de micrómetro a milímetro. Es importante destacar que mantienen una alta cristalidad y propiedades físicas que sus homólogos al por mayor.

Por ejemplo, los portadores con espesores de alrededor de 5-10 μm se realizaron en películas de Ag₂te, Agcuse y Ag₂se, que es cuatro veces mayor que ~ 1,000-5,000 cm² V⁻⁻ V⁻⁻ V⁻⁻-SIRS-SIRS-CRANYMINO Silicon y el mayor número de magnitud que los materiales dos dimensionales y orgánicos.

Los investigadores revelaron además la rica microestructura de estos materiales enrollados o comprimidos. Las dislocaciones densas observadas en los semicirculares dominantes con temperatura ambiente no se observaron ampliamente en estas muestras degradadas cálidas. Además, los investigadores desarrollaron un breve modelo basado en el desplazamiento nuclear colectivo dependiente de la temperatura y la vibración térmica para explicar la mejor plasticidad inspirada en la temperatura de estos materiales.

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Al determinar la cantidad de energía de barrera de deslizamiento y energía de escisión, los investigadores pudieron fabricar un modelo, que predijo con éxito la temperatura de transición frágil a puro en varios semiconductores inorgánicos.

Para mostrar la capacidad práctica de esta técnica, los investigadores fabricaron dispositivos termoeléctricos utilizando películas de matel caliente. Estos dispositivos distribuyen la densidad de potencia de salida generalizada ultra alta de los 43-54 μW CM⁻ KK⁻ de, que duplica el rendimiento del equipo basado en los semiconductores dupely ag₂s.

Este estudio proporciona un enfoque transformador para los semicirculadores frágiles, los elimina con capacidades de metales cálidos y desbloquea nuevas oportunidades para la construcción escalable y de bajo costo de dispositivos electrónicos y de energía de alto rendimiento.