集有機、無機材料優點於一體,我國學者提出無機塑性新型半導體新概念

2020-12-01 愛集微APP

集微網消息，上海交通大學官方消息顯示，近日，上海交通大學與中國科學院上海矽酸鹽研究所等單位合作，在無機塑性半導體領域取得重大突破，史迅與陳立東等開創性地提出無機塑性新型半導體新概念，在具有優異電學性能的無機半導體中實現良好可加工和變形能力，將有機材料和無機材料的優點合二為一。

圖片來源：上海交通大學

據了解，該研究發現，二維結構範德華半導體InSe在單晶塊體形態下具有超常規的塑性和巨大的變形能力，既擁有傳統無機非金屬半導體的優異物理性能，又可以像金屬一樣進行塑性變形和機械加工，在柔性和可變形熱電能量轉換、光電傳感等領域有著廣闊的應用前景。

2018年，史迅與陳立東等發現了首個室溫塑性半導體材料——Ag2S，並揭示了其塑性變形機制；隨後通過電性能的優化使其同時具有良好柔性/塑性和熱電性能，開闢了無機塑性半導體和柔性/塑性熱電材料新方向。

受Ag2S準層狀結構與非局域、彌散化學鍵特性的啟發，此次研究聚焦一大類包含範德華力的二維結構材料，並在其中發現了具有超常塑性的InSe晶體。同時，該研究發現，不同於多晶形態下的脆性行為，InSe單晶二維材料在塊體形態下可以彎折、扭曲而不破碎，甚至能夠折成「紙飛機」、彎成莫比烏斯環，表現出罕見的大變形能力。

非標力學試驗結果進一步證實了材料的超常塑性，其壓縮工程應變可達80%，特定方向的彎曲和拉伸工程應變也高於10%。

目前，相關成果已發表在Science上，該研究也得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和上海市科委的資助和支持。（校對/若冰）

相關焦點

  • 今日Science：我國學者發現二維結構無機半導體單晶的超常塑性
    作為柔性電子器件的核心，半導體材料期望具有良好的電學性能與優異的可加工和變形能力。然而，現有的無機半導體儘管電學性能優異，但通常具有本徵脆性，其機械加工和變形能力較差；而有機半導體雖具有良好的變形能力，但電學性能普遍低於無機材料。開發兼具良好電學和力學性能的新型半導體有望推動柔性電子的迅速發展。
  • 交大史迅、魏天然等在無機塑性半導體領域取得重大突破
    該研究發現，二維結構範德華半導體InSe在單晶塊體形態下具有超常規的塑性和巨大的變形能力，既擁有傳統無機非金屬半導體的優異物理性能，又可以像金屬一樣進行塑性變形和機械加工，在柔性和可變形熱電能量轉換、光電傳感等領域有著廣闊的應用前景。史迅教授/研究員、Jian He教授、陳立東研究員為本文通訊作者；魏天然助理教授、金敏教授、王悅存副教授為共同第一作者。
  • 我國學者合成新型手性無機納米材料
    原標題：我學者合成新型手性無機納米材料 記者2月24日從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士團隊與同行合作，首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性複合磁性材料，利用局域磁場調製電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。該成果日前在線發表於《自然·納米技術》雜誌上。
  • 上海矽酸鹽所等提出無機柔性熱電材料研究新方向
    然而，目前的高性能無機熱電材料均為脆性材料，不具備柔性功能，將其微型化併集成於柔性基板可獲得一定程度的彎曲性能，但在大彎曲或大變形下極易發生斷裂；而有機熱電材料雖然具有良好的柔性和彎曲性能，但載流子遷移率遠低於無機材料，難以實現高效的能量轉換與電能輸出。
  • 我學者合成新型手性無機納米材料
    最新發現與創新科技日報合肥2月24日電 （記者吳長鋒）記者24日從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士團隊與同行合作，首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性複合磁性材料，利用局域磁場調製電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。該成果日前在線發表於《自然·納米技術》雜誌上。
  • 無機柔性熱電新材料研製成功
    中科院上海矽酸鹽研究所研究人員史迅、陳立東、孫宜陽、仇鵬飛等和美國克萊門森大學教授賀健合作，開發出基於硫化銀（Ag2S）柔性半導體的新型高性能無機柔性熱電材料和器件
  • 【綜述】有機-無機雜化鈣鈦礦材料的化學形成與多功能應用
    有機-無機雜化鈣鈦礦材料屬於一種具有獨特光、電、磁性能且通過有機小分子與無機分子發生自組裝而形成的新型複合晶體材料
  • 綜述:無機-有機鈣鈦礦材料在新型薄膜太陽能電池中的應用
  • 有機無機複合材料國家重點實驗室
    ，經過數年發展，並結合「北京市新型高分子材料製備與加工重點實驗室」、「北京市生物加工過程重點實驗室」、「教育部超重力工程研究中心」等實驗室的積累，於2010年10月經教育部推薦申報，並於2011年11月由科技部發文正式批准晉升為國家重點實驗室。
  • 由有機和無機成分製成的新型玻璃材料
    有機材料和無機材料之間的聯繫是自然界中常見的現象，它們往往能夠實現僅用一種材料無法實現的性能組合。然而，在技術材料發展中，這些所謂的混合材料仍然是當今的一大挑戰。來自德國耶拿大學和英國劍橋大學的研究人員日前創造出了一類新的混合玻璃材料，它將有機成分和無機成分結合在一起。
  • 導電MOF——集有機無機材料優點於一身的材料新星
    近幾十年來，金屬有機框架（MOF）發展迅速，熱度有增無減，是材料領域無愧的當紅辣子雞。
  • 中國科大新型手性無機納米材料的研製取得新進展
    近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊與國家納米科學中心唐智勇研究員課題組、多倫多大學Edward Sargent教授團隊開展多方合作，在新型手性無機納米材料合成研究中取得突破性進展。研究人員首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性複合磁性材料，利用局域磁場調製電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。
  • 我國學者在無機材料合成領域取得重要研究進展
    在國家自然科學基金項目（批准號：21625105，21805241）的資助下，浙江大學化學系唐睿康教授團隊在無機材料合成方法方面取得重要突破，提出了無機離子聚合反應的新概念，利用無機離子寡聚體的聚合與交聯實現複雜形貌材料的連續結構製備。
  • 有機-無機雜化鈣鈦礦中的自旋輸運和磁場效應
    該綜述文章重點介紹了自旋極化電子在鈣鈦礦自旋閥器件中的電學輸運、鐵磁-鈣鈦礦自旋界面、以及激發態下的磁場效應，展望了鈣鈦礦自旋光電子學的未來發展狀況，希望其對從事本領域研究的學者有所借鑑。01引言有機-無機雜化鈣鈦礦(Organic-Inorganic Hybrid Perovskites)是一類集半導體-鐵電極化-自旋極化為一體的多功能光電材料，它們在光伏、發光、探測器等領域已被廣泛地研究。
  • 「六元環無機材料」:一個遲到的重要概念 | NSR綜述
    在最近發表於《國家科學評論》（National Science Review, NSR）的綜述文章中，我國學者（劉崗、陳星秋、劉碧錄、任文才、成會明
  • 無機塗料與有機塗料的區別
    無機塗料是眾多無機材料中的一種。即使僅就塗料而言，無機塗料也只佔有很小的比重，但是卻應受到人們的高度重視。 首先，無機塗料的基料材料往往直接取材於自然界，因而來源十分豐富。例如，矽溶膠，矽酸鹽溶液等塗料基料，其主要原材料來源於石英質礦石，是自然界中極為豐富的材料。
  • 新型有機-無機複合薄膜光電探測器的研究
    10月16日消息，武漢光電國家實驗室沈國震教授領導的團隊立足於功能納米材料，結合有機導電聚合物高柔韌性、易成膜和一維無機半導體納米材料高載流子遷移率的優點，設計了基於P3HT和CdSe納米線網狀薄膜的柔性可見光探測器。
  • 科研人員提出無機配體配位/支撐催化劑新概念—新聞—科學網
    全新催化劑理念開啟工業應用「綠色時代」科研人員提出無機配體配位/支撐催化劑新概念   科學網1月30日上海訊（記者黃辛）上海應用技術大學韓生教授、清華大學魏永革教授以及兩校聯合課題組餘焓博士共同提出了「無機配體配位/支撐金屬催化劑」這一全新的概念，獨闢蹊徑的催化劑製備理念避免了傳統催化劑的缺陷，或有望開啟催化劑工業製備和應用的「綠色時代」。
  • 無機塗料與有機塗料的選擇
    按化學成分分類：有機塗料、無機塗料、無機有機複合塗料。1、有機塗料是以高分子化合物為主要成膜物質的塗料。2、無機塗料則是一種以無機材料為主要成膜物質的塗料，是全無機礦物塗料的簡稱；常見的如矽酸鹽、矽溶膠、其他無機聚合物等無機材料。3、有機複合無機塗料綜合有機物和無機物的各自優勢，是塗料發展的方向產品。
  • 有機-無機雜化納米材料電催化CO2還原反應的研究進展
    本文介紹了ECR的最新進展、機遇和挑戰，著重總結和討論了有機-無機雜化電催化劑對CO2初始活化及產物選擇性的結構優勢，針對有機-無機雜化電催化劑的不足提出改進策略，並展望了其未來研究前景。隨後系統地綜述了有機-無機雜化催化劑的設計與合成以提升CO2還原性能的研究進展，主要涉及分子催化劑/碳材料複合物、有機配體功能化的金屬催化劑、金屬有機框架（MOFs）、以及基於共價有機框架（COFs）、金屬硫化物和g-C3N4的有機-無機雜化納米材料等。最後總結了有機-無機雜化催化劑在ECR中的前景與挑戰。