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特殊材料取代硅造出半导体薄膜 手机或能贴到皮肤上

科普小知识2022-07-10 09:10:24
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《科学日报》,北京,10月10日(记者刘霞)——根据美国《每日科学》网站9日的报道,麻省理工学院的工程师最近开发了一项新技术。他们用一批特殊材料代替硅来制造超薄半导体薄膜。这项新技术为科学家提供了制造柔性电子设备的低成本方案,所获得的电子设备将比现有的硅基设备具有更好的性能,并有望在未来的智能城市中“做出巨大贡献”。

今天,绝大多数计算设备都是由硅制成的,硅是地球上仅次于氧的第二丰富元素。硅以各种形式存在于岩石、粘土、砾石和土壤中。尽管它不是地球上最好的半导体材料,但却是最容易获得的。因此,硅是大多数电子设备的主要材料,包括传感器、太阳能电池、计算机和智能手机。

最近,麻省理工学院的工程师开发了一种叫做“远程外延”的新技术。他们用一批特殊材料代替硅来制造超薄半导体薄膜。研究人员表示,这种超薄薄膜有望通过层压生产出微型、柔性和多功能的器件,如可穿戴传感器、柔性太阳能电池等。即使在遥远的未来,“手机也能附着在皮肤上”

为了展示这项新技术,研究人员制作了由砷化镓、氮化镓和氟化锂材料制成的柔性薄膜。砷化镓、氮化镓和氟化锂材料具有比硅更好的性能,但迄今为止,用这些材料制造功能设备的成本非常高。

机械工程、材料科学和工程系副教授吉哈曼·金说:“我们已经开辟了一条新的途径,用许多不同于硅的材料制造柔性电子设备。”。他希望这项技术将来能用于制造低成本高性能的设备,如柔性太阳能电池、可穿戴计算机和传感器。

金说:“小型计算机将在智能城市变得无处不在,但这需要低功耗、高灵敏度的计算和由更好的材料制成的传感设备。新的研究为获取这些设备开辟了道路。”

这项研究发表在10月8日的《自然材料科学》杂志上,并得到了美国国防部高级研究计划局、能源部、空军研究实验室、LG电子公司等的支持。