可彎曲的手機(jī)、可折疊的電視、可顯示新聞的車(chē)窗……這些高科技“幻想”或許很快將成為現(xiàn)實(shí)。記者10日從復(fù)旦大學(xué)獲悉，物聯(lián)網(wǎng)和智能物品的核心技術(shù)——柔性有機(jī)薄膜晶體管（OTFT）獲得重大科研進(jìn)展。復(fù)旦大學(xué)的科學(xué)家們首次揭示了影響其性能穩(wěn)定性的作用機(jī)制，突破了該技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用中的關(guān)鍵瓶頸。相關(guān)論文已發(fā)表在國(guó)際權(quán)威性學(xué)術(shù)期刊《自然—通訊》雜志上。
據(jù)介紹，在那些對(duì)芯片本身性能要求不高，但能大面積靈活運(yùn)動(dòng)的領(lǐng)域，如平板顯示和驅(qū)動(dòng)、醫(yī)學(xué)成像、智能包裝等方面，OTFT呈現(xiàn)出廣泛應(yīng)用前景。然而，國(guó)際學(xué)界此前對(duì)OTFT性能不穩(wěn)定的成因和來(lái)源莫衷一是。復(fù)旦科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，OTFT在不同材料和載體中運(yùn)行時(shí)，影響其穩(wěn)定性的來(lái)源卻有共性，就是空氣中大量存在的水分子和氧氣分子。大氣環(huán)境下，這兩種分子會(huì)與OTFT發(fā)生直接接觸，產(chǎn)生水氧電化學(xué)反應(yīng)，阻礙器件正常工作。他們的闡釋已獲廣泛共識(shí)。
對(duì)這種反應(yīng)機(jī)理，科學(xué)家們有一個(gè)生動(dòng)的比喻。“整個(gè)過(guò)程猶如在一條不斷流動(dòng)的小溪中投擲大量海綿，海綿吸水時(shí)，小溪近乎干涸而無(wú)水流動(dòng)；海綿受到擠壓時(shí)，水分會(huì)流出，小溪再次流動(dòng)。”復(fù)旦信息工程學(xué)院副教授仇志軍說(shuō)，小溪形容的是OTFT器件，海綿指代水分子和氧氣分子，吸收和擠壓是施加正、反向電壓的過(guò)程，而水分就是電流。“器件內(nèi)的電流不斷發(fā)生波動(dòng)，邏輯操作狀態(tài)就會(huì)發(fā)生‘漂移’，電路工作紊亂失效。”
鑒于目前世界上還沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家或地區(qū)在物聯(lián)網(wǎng)核心硬件技術(shù)，特別是OTFT的研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，科學(xué)家們相信，在這一大規(guī)模應(yīng)用中的最大障礙掃除后，只要持續(xù)加大重視和投入，我國(guó)一定會(huì)在相關(guān)材料、器件及系統(tǒng)集成方面搶占先機(jī)。
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