加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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靈感源于大自然的光合作用 ?

摻雜空氣可讓有機(jī)半導(dǎo)體更導(dǎo)電

2024-05-20 科技日?qǐng)?bào) 張佳欣
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瑞典林雪平大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新方法,在空氣作為摻雜劑的幫助下,可讓有機(jī)半導(dǎo)體變得更具導(dǎo)電性。發(fā)表在最新一期《自然》雜志上的這項(xiàng)研究,是邁向未來(lái)生產(chǎn)廉價(jià)和可持續(xù)有機(jī)半導(dǎo)體的重要一步。

林雪平大學(xué)副教授西蒙娜·法比亞諾表示,這種方法可以顯著影響有機(jī)半導(dǎo)體的摻雜方式。新方法中所有組件都是實(shí)惠的、容易獲得的,而且對(duì)環(huán)境友好,這是未來(lái)可持續(xù)電子產(chǎn)品的先決條件。

有機(jī)半導(dǎo)體可用于數(shù)字顯示器、太陽(yáng)能電池、LED、傳感器、植入物和能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域。為了提高導(dǎo)電性和改善半導(dǎo)體性能,人們通常會(huì)引入摻雜劑。這些摻雜劑可促進(jìn)半導(dǎo)體材料內(nèi)電荷移動(dòng),并且可以定制以誘導(dǎo)正電荷(p摻雜)或負(fù)電荷(n摻雜)。目前使用的最常見(jiàn)的摻雜劑普遍存在反應(yīng)性很強(qiáng)(不穩(wěn)定)、造價(jià)昂貴、制造困難等缺點(diǎn)。

現(xiàn)在,研究人員開(kāi)發(fā)出這種可以在室溫下進(jìn)行摻雜的方法,其中低效摻雜劑(例如氧)是主要摻雜劑,光可以激活摻雜過(guò)程,然后促進(jìn)電子從低效的摻雜劑向有機(jī)半導(dǎo)體材料的轉(zhuǎn)移。

新方法的靈感來(lái)源于大自然,因?yàn)樗c光合作用有許多相似之處。具體而言,首先是將導(dǎo)電塑料浸入特殊的鹽溶液(一種光催化劑)中,然后用光短時(shí)間照射它。照明的持續(xù)時(shí)間決定了材料的摻雜程度。之后,溶液被回收以供將來(lái)使用,留下一種p摻雜的導(dǎo)電塑料,其中唯一消耗的物質(zhì)就是空氣中的氧氣。

研究人員表示,光催化劑起到了“電子穿梭機(jī)”的作用,可以在犧牲劑存在的情況下,獲取電子或?qū)㈦娮犹峁┙o材料。這在化學(xué)中很常見(jiàn),但此前從未在有機(jī)電子中使用過(guò)。

打印 責(zé)任編輯:梁春雨

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