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    鲍哲南院士团队，最新Nature Nanotechnology！
    来源： 时间：2023-07-14 09:47:51 浏览：1616次

    第一作者：Yu Zheng

    通讯作者：鲍哲南院士

    通讯单位：斯坦福大学

    DOI: 10.1038/s41565-023-01418-y




    研究背景

    可拉伸聚合物半导体（PSCs）对于柔性可拉伸电子器件至关重要，但是它们的环境稳定性仍然是一个长期存在的问题。基于此，斯坦福大学鲍哲南院士等人报道了一种表面系固的纳米结构氟化分子保护层（FMPL），用于在恶劣环境下长期使用的有机场效应晶体管（OFETs）中实现高度稳定和可拉伸的PSC薄膜。其中，氟化烷烃对半导体表面处理的研究主要集中在影响半导体电荷传输的晶体有机小分子上。




    文章要点

    1、作者将全氟化烷烃固定在双组分相分离的弹性PSC薄膜的橡胶相上。其中，FMPL的制备需要通过两个关键步骤：（1）将含有大量非共轭C=C键的纳米结构的PSC/聚丁二烯叠氮（BA）交联薄膜作为表面反应位点涂覆；（2）在UV（365 nm）照射下，通过巯基反应将1H, 1H, 2H, 2H-全氟化十硫醇（PFDT）分子原位固定聚在交联PSC薄膜表面的聚丁二烯橡胶相上。氟化链可以填补PSC薄膜上的空隙，形成额外的密集排列的疏水纳米结构。

    2、FMPL的透水性为5.21×10-22 m2 s-1 Pa-1，而聚二甲基硅氧烷（PDMS）的透水性为3.99×10−16 m2 s-1 Pa-1，聚二甲基硅氧烷（PDMS）的透水性为1.11×10-19-1.19×10-18 m2 s-1 Pa-1，其中PDMS是一种常用的生物电子柔性封装层。因此，FMPL有效地保护PSC薄膜免受水或生物流体的吸收和扩散。

    3、具体而言，PSC薄膜上FMPL（约6 nm厚）的表面系结导致在85-90%湿度的空气中储存8周或在水和人工汗液中浸泡5-6周后，载流子迁移率稳定在约1 cm2 V-1 s-1。氟化PSC薄膜即使在机械变形下也保持可拉伸性和环境稳定性，同时FMPL还提高了PSC薄膜在空气中的光稳定性。




    图文展示

    图1.可拉伸聚合物电子产品的长期环境稳定性

    图2.交联复合半导体薄膜的表面氟化

    图3.不同薄膜的形貌表征

    图4.晶体管的机械性能和电气性能

    图5.空气中的环境和操作稳定性 

    图6.长期水、汗和光化学的稳定性

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字，很多小语种，有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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