未來，智能手環(huán)的靈敏度有望更精準，折疊屏手機的屏幕也會變“亮”。這得益于北京大學化學與分子工程學院教授裴堅團隊近日發(fā)布的最新研究成果——世界范圍內首次實現(xiàn)了有機高分子半導體亞微米級的超高精度摻雜。隨之，智能傳感芯片靈敏度有望提升。
“有機半導體的精加工，就像在沙漠里找水。”裴堅將科學術語生動地翻譯過來，與傳統(tǒng)的無機半導體相比，有機半導體具備輕薄柔軟、成本低、環(huán)保等優(yōu)點，已經在有機光伏電池、柔性傳感器等領域大展身手。
“比如折疊屏手機的發(fā)光層、智能手環(huán)的心率監(jiān)測功能等都離不開有機半導體的支持。”他話鋒一轉，不過，提升其加工精度一直是擺在科研人員面前的一道難題。“更直白地說，我們希望升級高性能n型材料的摻雜技術，從而大幅提升材料加工的調控效率和電導率。”
他提到的技術，是通過摻雜劑跟有機半導體間的反應，注入額外的自由電子，構建互補電路，提高器件性能。歷時10年，裴堅帶領團隊先后研制出兩代摻雜技術，最終實現(xiàn)有機高分子半導體摻雜過程的精準可控，電導率提升最高可達9個數(shù)量級。
團隊成員、博士生王馨怡說，這種操作精度可以達到1微米以內，已經接近有機集成電路工業(yè)最尖端的制程水平。“操作過程像是拿著一支激光筆，在柔性材料上寫字。”
該技術在10余種典型有機高分子半導體中成功應用，電導率普遍提升6個數(shù)量級，拓展了有機高分子半導體材料的應用場景。此外，該技術還與現(xiàn)有半導體工業(yè)的光刻流程高度兼容，可以為高性能有機集成電路的構建提供關鍵支撐，具備重要的工藝可行性與產業(yè)轉化潛力。
裴堅說，該成果為有機集成電路微型化與高密度集成提供了關鍵技術支撐，有望推動柔性顯示分辨率升級，助力提升智能傳感芯片靈敏度，加速有機集成電路的產業(yè)化進程。
該成果近日在國際學術期刊《自然》上發(fā)表。
未來，智能手環(huán)的靈敏度有望更精準，折疊屏手機的屏幕也會變“亮”。這得益于北京大學化學與分子工程學院教授裴堅團隊近日發(fā)布的最新研究成果——世界范圍內首次實現(xiàn)了有機高分子半導體亞微米級的超高精度摻雜。隨之，智能傳感芯片靈敏度有望提升。
“有機半導體的精加工，就像在沙漠里找水。”裴堅將科學術語生動地翻譯過來，與傳統(tǒng)的無機半導體相比，有機半導體具備輕薄柔軟、成本低、環(huán)保等優(yōu)點，已經在有機光伏電池、柔性傳感器等領域大展身手。
“比如折疊屏手機的發(fā)光層、智能手環(huán)的心率監(jiān)測功能等都離不開有機半導體的支持。”他話鋒一轉，不過，提升其加工精度一直是擺在科研人員面前的一道難題。“更直白地說，我們希望升級高性能n型材料的摻雜技術，從而大幅提升材料加工的調控效率和電導率。”
他提到的技術，是通過摻雜劑跟有機半導體間的反應，注入額外的自由電子，構建互補電路，提高器件性能。歷時10年，裴堅帶領團隊先后研制出兩代摻雜技術，最終實現(xiàn)有機高分子半導體摻雜過程的精準可控，電導率提升最高可達9個數(shù)量級。
團隊成員、博士生王馨怡說，這種操作精度可以達到1微米以內，已經接近有機集成電路工業(yè)最尖端的制程水平。“操作過程像是拿著一支激光筆，在柔性材料上寫字。”
該技術在10余種典型有機高分子半導體中成功應用，電導率普遍提升6個數(shù)量級，拓展了有機高分子半導體材料的應用場景。此外，該技術還與現(xiàn)有半導體工業(yè)的光刻流程高度兼容，可以為高性能有機集成電路的構建提供關鍵支撐，具備重要的工藝可行性與產業(yè)轉化潛力。
裴堅說，該成果為有機集成電路微型化與高密度集成提供了關鍵技術支撐，有望推動柔性顯示分辨率升級，助力提升智能傳感芯片靈敏度，加速有機集成電路的產業(yè)化進程。
該成果近日在國際學術期刊《自然》上發(fā)表。
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