一个新的、积极的态度可能是下一代的关键,透明电子|弧卓越中心在未来的低能电子技术

RMIT团队从左,阿里•Zavabeti Patjaree Aukarasereenont和托本Daeneke透明的电子产品

一项新的研究中,本周,革命铺平了道路,透明的电子产品。

这种透明的设备可能会被集成在玻璃,在柔性显示、智能隐形眼镜,使生命未来的设备看起来像科幻小说的产物。

几十年来,研究人员寻求一种新的电子产品基于半导体氧化物,这些完全透明的光学透明度可以使电子产品。

氧化物设备也可以找到用于电力电子和通信技术,减少我们的碳足迹电力网络。

RMIT-led团队已经介绍了超薄beta-tellurite二维(2 d)半导体材料的家庭,提供一个答案长达几十年的寻找高迁移率p型氧化物。

新材料的光学透明度可以使未来的,灵活的,透明的电子产品。点击全分辨率版本(出版)。信贷:皇家墨尔本理工大学。

”这一新的,高机动p型氧化物填充材料光谱的关键差距使快速、透明电路,”托本Daeneke博士说,团队领导人领导跨三个舰队节点的协作。

久的氧化物半导体的其他关键优势是他们在空气中稳定,不纯度要求,低成本和容易沉积。

“在我们进步,找到合适的缺失的环节,“积极”的方法,“托本说。

有两种类型的半导体材料。的n型材料有丰富的带负电荷的电子,而p型半导体拥有大量的带正电荷的洞。

的叠加在一起互补n型和p型材料,使电子设备如二极管,整流器和逻辑电路。

现代生活是非常依赖这些材料,因为他们是每台电脑和智能手机的基石。

一个障碍是,虽然许多高性能氧化设备n型氧化物是已知的,有一个显著的高质量的缺乏p型氧化物。

的熔融混合物和硒碲翻滚表面存款beta-tellurite atomically-thin表

然而在2018年计算的一项研究显示,beta-tellurite(β-TeO₂)将是一个极具吸引力的p型氧化物候选人,碲元素周期表的奇特的地方这意味着它能像金属和非金属,提供与独特的氧化有用的属性。

“这预测RMIT大学鼓励我们小组探索其属性和应用程序,”托本Daeneke博士说,他是一个舰队副研究员。

Daeneke博士的团队展示了隔离的beta-tellurite专门开发依赖于液态金属化学合成技术。

“碲的熔融混合物(Te)和硒(Se)和允许滚动表面,”解释co-first作者Patjaree Aukarasereenont。

“由于环境空气中的氧气,熔滴beta-tellurite自然形成一层薄薄的表面氧化层。随着液体液滴表面滚动,这种氧化层坚持,沉淀自动氧化薄床单。”

“过程类似于图:你用玻璃棒作为液态金属是你的墨水和笔,“Aukarasereenont女士解释说,他是一个舰队在RMIT博士生。

虽然亚碲酸盐生长的理想β-phase低于300°C,纯碲熔点高,超过500°C。因此,硒被添加到设计一个低熔点的合金,使合成的可能。

“我们获得的超薄表只有1.5纳米厚——对应于只有少数原子。材料是整个可见光谱高度透明,有隙3.7 eV这意味着他们本质上是人眼不可见”作者阿里Zavabeti博士解释说。

评估开发材料的电子性质,场效应晶体管(fet)是捏造的。

晶体结构的beta-tellurite显示电荷密度

”这些设备显示特征p型开关以及空穴迁移率很高(约140厘米²V¹年代¹),这表明beta-tellurite十到一百倍速度比现有的p型半导体氧化物。优秀的开/关比率(超过10⁶)也证明了材料适合权力高效、快速设备”女士Patjaree Aukarasereenont说。

“结果接近电子材料的关键差距库,”阿里Zavabeti博士说。

“快,透明的p型半导体在我们处理具有潜在的革命性透明的电子产品,同时也能够更好的显示和改善节能设备。”

该小组计划进一步探索这本小说半导体的潜力。“我们进一步调查这一振奋人心的材料将探索整合现有和新一代的消费电子产品,”托本Daeneke博士说。

这篇论文高迁移率p型半导体二维的β-TeO₂发表在电子性质2021年4月。(DOI: 10.1038 / s41928 - 021 - 00561 - 5)

舰队RMIT人员,阿奴和新南威尔士大学与同事合作从迪肯大学和墨尔本大学的。舰队的马蒂亚斯•戴克(阿奴)进行2 d nanosheet转移实验而Kourosh Kalantar-zadeh(新南威尔士大学)辅助材料和设备特征的分析。

这个项目是支持的澳大利亚研究理事会(卓越中心和DECRA项目),作者也承认的支持皇家墨尔本理工大学的显微镜和显微分析工具(RMMF)皇家墨尔本理工大学微纳研究设施通过麦肯齐(MNRF)和资金收到从墨尔本大学的博士后奖学金计划。

一个新的、积极的态度可能是下一代的关键,透明的电子产品