可彎曲的(de)(de)(de)手機(ji)(ji)、可折疊的(de)(de)(de)電視(shi)、可顯示新聞的(de)(de)(de)車(che)窗(chuang)……這些(xie)高科技(ji)“幻(huan)想”或(huo)許很快將成為現實。記(ji)者(zhe)10日從復(fu)旦(dan)大(da)學獲悉(xi),物(wu)聯網和智能(neng)物(wu)品(pin)的(de)(de)(de)核心(xin)技(ji)術(shu)——柔(rou)性有機(ji)(ji)薄膜(mo)晶體管(OTFT)獲得重大(da)科研進(jin)展(zhan)。復(fu)旦(dan)大(da)學的(de)(de)(de)科學家們首(shou)次揭示了(le)影響其性能(neng)穩(wen)定性的(de)(de)(de)作用機(ji)(ji)制,突(tu)破了(le)該技(ji)術(shu)大(da)規模(mo)生產應(ying)用中(zhong)的(de)(de)(de)關(guan)鍵瓶頸。相關(guan)論文已發表在國際權威性學術(shu)期刊(kan)《自然—通訊》雜志上(shang)。
據介紹,在(zai)那些對(dui)芯(xin)片本身性能要求(qiu)不(bu)(bu)高,但能大(da)(da)面積(ji)靈(ling)活(huo)運動(dong)的(de)領(ling)域,如平板(ban)顯示和(he)(he)驅動(dong)、醫(yi)學(xue)成像(xiang)、智能包裝(zhuang)等方面,OTFT呈(cheng)現出廣泛應用前(qian)景。然而,國際學(xue)界此前(qian)對(dui)OTFT性能不(bu)(bu)穩定(ding)的(de)成因和(he)(he)來源(yuan)莫衷一是。復旦科研團隊發(fa)現,OTFT在(zai)不(bu)(bu)同材料和(he)(he)載體中運行時,影響其穩定(ding)性的(de)來源(yuan)卻有(you)共(gong)性,就(jiu)是空氣中大(da)(da)量存在(zai)的(de)水分子(zi)和(he)(he)氧氣分子(zi)。大(da)(da)氣環境下,這兩種分子(zi)會與OTFT發(fa)生直接(jie)接(jie)觸,產生水氧電化學(xue)反(fan)應,阻礙器件正常工作。他(ta)們(men)的(de)闡釋已獲廣泛共(gong)識。
對這種反(fan)應(ying)機理,科學(xue)家們有一個(ge)生(sheng)動(dong)的(de)(de)比喻。“整個(ge)過(guo)程猶(you)如在(zai)一條(tiao)不斷流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)小(xiao)溪(xi)(xi)中投擲大量海(hai)(hai)綿,海(hai)(hai)綿吸水時(shi),小(xiao)溪(xi)(xi)近乎干(gan)涸而無水流(liu)(liu)動(dong);海(hai)(hai)綿受到擠(ji)壓時(shi),水分(fen)會流(liu)(liu)出(chu),小(xiao)溪(xi)(xi)再次流(liu)(liu)動(dong)。”復旦信(xin)息(xi)工(gong)程學(xue)院副教(jiao)授仇(chou)志軍說,小(xiao)溪(xi)(xi)形容的(de)(de)是(shi)OTFT器(qi)件,海(hai)(hai)綿指代水分(fen)子和氧氣分(fen)子,吸收和擠(ji)壓是(shi)施加正、反(fan)向電(dian)(dian)壓的(de)(de)過(guo)程,而水分(fen)就是(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。“器(qi)件內(nei)的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)不斷發生(sheng)波動(dong),邏(luo)輯(ji)操(cao)作狀態就會發生(sheng)‘漂移’,電(dian)(dian)路工(gong)作紊亂失效。”
鑒(jian)于目(mu)前世(shi)界上還沒(mei)有任何(he)一(yi)個國家(jia)或地區在物聯網核心硬件(jian)技術,特別(bie)是OTFT的研(yan)發應用領域(yu)擁(yong)有絕對優勢,科學家(jia)們(men)相信,在這一(yi)大(da)規(gui)模應用中的最大(da)障礙掃除后,只要持續(xu)加大(da)重視和投入,我國一(yi)定(ding)會在相關材料、器件(jian)及系統集成方面(mian)搶占(zhan)先(xian)機。
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