《中國(guó)材料進(jìn)展網(wǎng)》
新技術(shù)在水溶液中精確摻雜有機(jī)半導(dǎo)體
發(fā)布時(shí)間：2024年1月16日
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
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由日本國(guó)立材料科學(xué)研究所、東京大學(xué)和東京科學(xué)大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)，首次開(kāi)發(fā)出能在水溶液中精確摻雜有機(jī)半導(dǎo)體的技術(shù)。最新技術(shù)不需要在真空中使用特殊設(shè)備獲得氮?dú)猸h(huán)境，有望給半導(dǎo)體領(lǐng)域帶來(lái)全新突破，并在醫(yī)療保健和生物傳感領(lǐng)域找到用武之地。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然》雜志。
在最新研究中，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型化學(xué)摻雜技術(shù)。利用苯醌和對(duì)苯二酚在環(huán)境條件下的水溶液中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，其速率可由溶液的酸度控制（光合作用中的電子傳輸鏈也存在這種機(jī)制）。
該團(tuán)隊(duì)通過(guò)將有機(jī)半導(dǎo)體薄膜浸入含有苯醌、對(duì)苯二酚和疏水離子的水溶液中，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的化學(xué)摻雜。他們通過(guò)改變?nèi)芤旱膒H值準(zhǔn)確控制摻雜水平，從而生產(chǎn)出具有寬電導(dǎo)率范圍的半導(dǎo)體。
研究人員指出，柔韌且輕質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體適合用作噴墨打印和其他低成本打印工藝的材料。最新化學(xué)摻雜技術(shù)有望促進(jìn)柔性有機(jī)膜器件的工業(yè)生產(chǎn)，可在傳感器、電子電路、顯示器和太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域“大顯身手”。最新技術(shù)也驗(yàn)證了薄膜pH傳感器這一概念，未來(lái)有望應(yīng)用于醫(yī)療保健和生物傳感領(lǐng)域。