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我国半导体-绝缘高分子复合材料研究取得重大突

  中国的半导体/绝缘聚合物复合材料取得重大突破

  近日,中国科学院长春应用化学研究所研究员杨晓如在半导体/绝缘体聚合物复合材料研究方面取得重大突破。本研究成果发表在“高级功能材料”(封面)中,以报告形式为主。在传统概念中,绝缘体妨碍电荷传输,因此绝缘材料常常在降低半导体/绝缘体复合材料中的材料的电学性质方面起作用。然而近年来研究人员发现,在特定的现场条件下,复合材料二维表面的载流子迁移率并不差。杨晓流小组首次发现并证实了半导体/绝缘聚合物复合材料中半导体的电荷输运增强,并将其推广到无特定场条件下的三维体系,使用更为通用的物理量 - 电导率来证明这一点,通过控制聚噻吩/绝缘聚合物共混物制备竞争结晶相和分离两相之间的分离,可以抑制大尺寸,从而获得均匀的半导体/绝缘体复合材料。研究人员认为复合材料中极化子传导的载流子由于绝缘基质的极化率低,极化子在半导体/绝缘体中传输时受周围极化环境的影响较小界面,这有助于减少激活在界面处电荷传输的能量,从而增加两相之间的界面载流子迁移率。从这个意义上说,对于两相共混体系,增强的体电荷输运性质需要满足以下三个条件:首先,考虑到主要在两相界面的电荷,绝缘聚合物的介电常数必须是足够低可以降低电荷转移激活能,从而有效增加半导体相的载流子迁移率;其次,两相的半导体/绝缘体相分离需要足够小以显着改善两相接触界面;第三,半导体相更好连续性有助于降低电荷转移的阻力。将通用绝缘聚合物引入到半导体聚合物中通过混合不仅增加了它们的电性能,而且降低了塑料基柔性电子器件的成本并增加了它们的柔性和环境稳定性。

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