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研究人员提高了连接层状材料与小分子薄片的导电油墨和设备的效率,中国牛涂网,ntw360.com
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研究人员提高了连接层状材料与小分子薄片的导电油墨和设备的效率
2021年04月27日    阅读量:     新闻来源:中国牛涂网 ntw360.com  |  投稿

石墨剥落成石墨烯层激发了对成千上万层材料的研究:其中包括过渡金属二卤化物(TMDs)。这些半导体可用于制造导电油墨,以制造印刷的电子和光电设备。但是,其结构中的缺陷可能会妨碍其性能中国牛涂网ntw360.com。现在,石墨烯旗舰研究人员通过引入“分子桥”(将TMD薄片相互连接的小分子)克服了这些障碍,从而提高了电导率和整体性能。


该结果发表在《自然纳米技术》上,来自石墨烯旗舰合作伙伴,法国斯特拉斯堡大学和CNRS,爱尔兰都柏林的AMBER和三一学院以及英国剑桥大学的剑桥石墨烯中心之间的多学科合作。所采用的分子桥将载流子迁移率提高了十倍,该迁移率是与电导率有关的物理参数。


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TMD油墨用于从电子和传感器到催化和生物医学的许多领域。它们通常使用液相剥离技术制造,该技术是石墨烯旗舰公司开发的一种技术,可大量生产石墨烯和层状材料。但是,尽管该技术可产生大量产品,但仍存在一些局限性。剥落过程可能会产生影响层状材料性能的缺陷,特别是在导电时。


在有机电子学的启发下-石墨烯旗舰团队找到了一个解决方案:分子桥。有机电子是有机发光二极管(OLED)和低成本太阳能电池等成功技术背后的领域。利用这些化学结构,研究人员设法用一块石头杀死了两只鸟。首先,他们将TMD薄片彼此连接起来,形成了一个有助于电荷传输和导电性的网络。分子桥作为壁翻倍,修复了薄片边缘的化学缺陷,消除了电空位,否则会增加能量的损失。


此外,分子桥为研究人员提供了一种根据需要定制TMD油墨电导率的新工具。如果桥是共轭分子-具有双键或芳环的结构-载流子迁移率高于使用饱和分子(例如烃)时的迁移率。Graphene Flagship合伙人,法国斯特拉斯堡大学的负责人PaoloSamorì解释说:“分子桥的结构起着关键作用。” 他补充说:“我们使用称为二硫醇的分子,您可以从任何化学供应商的产品目录中轻松购买。” 它们的可用结构多样性为调节电导率,使其适应每种特定应用打开了无限可能。萨莫里继续说:“分子桥将帮助我们在基于TMD的设备中集成许多新功能。”


柔性电子产品石墨烯旗舰工作包装负责人Maria Smolander补充说:“这项工作对于全面开发基于解决方案的制造方法(如在柔性电子产品中印刷)至关重要,这是至关重要的一步。共价键桥的使用可同时改善两者基于TMD薄片的薄层的结构和电性能。”


石墨烯旗舰产品的科学技术官兼管理小组主席Andrea C. Ferrari补充说:“石墨烯旗舰产品率先进行了石墨烯和层状材料的液相剥离和喷墨印刷。这些技术可以生产和处理大量材料该论文是使半导体层状材料可用于印刷,柔性和可穿戴电子设备的关键步骤,并再次推动了现有技术的发展。”


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