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压缩工程应变可达80%,我国学者提出无机塑性新型半导体新概念

原标题:压缩工程应变可达80%,我国学者提出无机塑性新型半导体新概念

集微网消息,上海交通大学官方消息显示,近日,上海交通大学与中国科学院上海硅酸盐研究所等单位合作,在无机塑性半导体领域取得重大突破,史迅与陈立东等开创性地提出无机塑性新型半导体新概念,在具有优异电学性能的无机半导体中实现良好可加工和变形能力,将有机材料和无机材料的优点合二为一。

压缩工程应变可达80%,我国学者提出无机塑性新型半导体新概念

图片来源:上海交通大学

据了解,该研究发现,二维结构范德华半导体InSe在单晶块体形态下具有超常规的塑性和巨大的变形能力,既拥有传统无机非金属半导体的优异物理性能,又可以像金属一样进行塑性变形和机械加工,在柔性和可变形热电能量转换、光电传感等领域有着广阔的应用前景。

2018年,史迅与陈立东等发现了首个室温塑性半导体材料——Ag2S,并揭示了其塑性变形机制;随后通过电性能的优化使其同时具有良好柔性/塑性和热电性能,开辟了无机塑性半导体和柔性/塑性热电材料新方向。

受Ag2S准层状结构与非局域、弥散化学键特性的启发,此次研究聚焦一大类包含范德华力的二维结构材料,并在其中发现了具有超常塑性的InSe晶体。同时,该研究发现,不同于多晶形态下的脆性行为,InSe单晶二维材料在块体形态下可以弯折、扭曲而不破碎,甚至能够折成“纸飞机”、弯成莫比乌斯环,表现出罕见的大变形能力。

非标力学试验结果进一步证实了材料的超常塑性,其压缩工程应变可达80%,特定方向的弯曲和拉伸工程应变也高于10%。

目前,相关成果已发表在Science上,该研究也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和上海市科委的资助和支持。(校对/若冰)

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