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物联网最核心技术或重大突破 OTFT前景明朗

来源: NOW999 2014-02-12 20:55

柔性有机薄膜晶体管是推动物联网及智能物品的一项关键技术,当前,其在性能稳定性机制的研究方面取得重大突破。今天,由复旦大学信息科学与工程学院仇志军副教授与刘冉教授领导的科研团队宣布已经“建立水氧电化学反应与有机薄膜载流子相互作用的统一理论模型”这一研究成果,在未来,这项成果或将能促进柔性电子在物联网新领域的大规模高效应用。该科研团队的相关论文在最新一期的国际权威学术期刊《自然·通讯》上发表。

何为柔性电子?其实,柔性电子具备着独特的可延展性及弯曲性,可形成可穿戴健康护理产品和智能包装等,当前,这项技术成为推动物联网及智能物品的最核心技术。不过,直到目前为止,业界似乎还没完全弄清柔性电子技术的核心器件OTFT性能非稳定性的本质机理,这也使得大规模应用遇到了一番阻碍。

自2008年开始,复旦大学科研团队便于瑞典乌普萨拉大学及瑞典皇家理工学院针对OTFT进行深入研究。在研究过程中,专家发现,若修饰采用碳纳米管掺杂的有机半导体材料,便可顺利将有机薄膜的迁移率提高四个数量级,使其尽可能接近多晶硅水平,从而达成可使用量级。

经过不断的研究和论证,该科研团队首次在国内建立起水氧电化学反应与有机薄膜载流子相互作用模型。研究人员发现,自然环境中的水、痒都会和OTFT直接产生接触。若分别对其施加正、反向电压,水氧电化学反应便会直接引发海绵效应。这也就表示,这一整个电流过程就像往一条一直在流淌着的小溪里加入大量海绵。若为正向电压作用,水分子及氧分子将如同海绵吸水后束缚“空穴”载流子,小溪几近干涸并且没有发生水流流动。若为反相电压作用,则海绵将如同被挤压一般,水分再次往小溪回流。这一理论模型解释了两大问题:①影响OTFT器件稳定性的内在机理;②碳纳米管、石墨烯等具有高导电特性的薄膜器件,为OTFT大规模应用提供了现实的理论依据。

当前,我们已经可以看到OTFT光明的市场前景,在物联网基础条件不断成熟的基础之下,不久的将来,包括折叠电视、能显示新闻的车窗、透明手机等新兴科技产物都将应势而生,进入我们的生产和生活中。

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