智能印刷电子产品的突破

来源:上海新型纳米材料研究公司 发布时间:2019-05-15 点击次数:

     由爱尔兰科学基金会资助的材料科学研究中心AMBER的研究人员首次制造出完全由二维纳米材料组成的印刷晶体管。这些二维材料将令人兴奋的电子特性与潜在的低成本生产结合起来。应用程序,如食品包装,显示数字倒计时警告你的损坏,葡萄酒标签提醒你何时白葡萄酒处于最佳温度,甚至显示一天的预测窗玻璃。琥珀团队的发现发表在今天的科学杂志上。
    
     这一发现为信息和通信技术以及制药等行业开辟了一条道路,使其能够以较低的成本打印大量从太阳能电池到LED的电子设备,并将它们从交互式智能食品和药品标签应用到下一代钞票安全和电子护照。
    
     Amber和Trinity物理学院的研究员Jonathan Coleman教授说:未来,印刷设备将被包括在最常见的物品中,如标签、海报和包装。我们创造的印刷电子电路(由设备组成)将允许消费者收集、处理、显示和传输信息。出口产品:例如,牛奶盒可以向你的手机发送信息,警告牛奶即将过时。
    
     我们相信,二维纳米材料可以与目前印刷电子产品中使用的材料竞争。与此领域中使用的其他材料相比,我们的二维纳米材料有能力生产出更具成本效益和高性能的印刷设备。然而,尽管二维材料在各种电子应用中的潜力很大,但我们认为二维纳米材料在印刷电子产品中的应用前景并不乐观。正如过去十年所强调的,只有第一步才能证明其在印刷电子产品中的价值。该出版物之所以重要,是因为它表明导电、半导体和绝缘二维纳米材料可以组合在复杂的器件中。我们认为,专注于印刷晶体管至关重要,因为它们是电子开关。是现代计算机的核心。
    
     在Coleman教授的领导下,该团队与Georg Duesberg教授(Amber)和Laurens Siebeles教授(荷兰代尔夫特理工大学)合作,使用标准印刷技术制造石墨烯纳米片作为电极,使用钨二硒化物和氮化硼作为通道和隔膜(两个晶体管的重要部分),以形成完全印刷的所有纳米片工作晶体管。
    
     可印刷电子产品是在过去三十年中发展起来的,主要是基于可印刷的碳基分子。虽然这些分子很容易变成可印刷的墨水,但这种材料有点不稳定,并且有众所周知的性能限制。人们已经尝试过使用替代材料(如碳纳米大管或无机纳米粒子)克服这些障碍,但这些材料在性能或可制造性方面也显示出局限性。尽管印刷的二维器件的性能无法与先进的晶体管相媲美,但研究小组认为,除了目前最先进的印刷晶体管外,还存在着重要的t性能改善。


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