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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

2018-10-11 09:40来源:科技日报

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  科技日报北京10月10日电(记者刘霞)据美国《每日科学》网站9日报道,近日,美国麻省理工学院(MIT)的工程师们开发出一种新技术,他们用一批特殊材料取代硅,制造出了超薄的半导体薄膜。新技术为科学家提供了一种制造柔性电子器件的低成本方案,且得到电子器件的性能将优于现有硅基设备,有望在未来的智慧城市中“大展拳脚”。

  如今,绝大多数计算设备都由硅制成,硅是地球上含量第二丰富的元素,仅次于氧。硅以各种形式存在于岩石、粘土、沙砾和土壤中。虽然它并非地球上最佳的半导体材料,但却最容易获取的。因此,在包括传感器、太阳能电池、计算机和智能手机内的大多数电子设备中,硅都是占主导地位的材料。

  近日,MIT的工程师们开发出一种名为“远程外延”的新技术,他们使用一批特殊的材料,取代硅,制造出了超薄的半导体薄膜。研究人员称,这种超薄膜有望通过相互层叠,制造出微型、柔性、多功能设备,例如可穿戴传感器、柔性太阳能电池等,甚至在遥远的未来,“手机将可以贴到皮肤上。”

  为演示新技术,研究人员制造出了由砷化镓、氮化镓和氟化锂材料组成的柔性薄膜。砷化镓、氮化镓和氟化锂材料的性能比硅更好,但迄今为止,用这些材料制造功能性设备的成本非常高。

  机械工程、材料科学与工程系副教授吉哈丸·金表示:“我们已开辟出一条使用许多不同于硅的材料制造柔性电子设备的新途径。”他希望这项技术未来可用于制造低成本、高性能的设备,例如柔性太阳能电池、可穿戴计算机与传感器。

  金表示:“在智慧城市中,小型计算机将变得无处不在,但这需要由更好材料制成的低功耗、高灵敏度的计算与感知设备,新研究为获得这些设备开辟了道路。”

  研究发表于10月8日出版的《自然·材料学》杂志,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电子等的支持。

[责编:张梦凡]

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