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オーガニック・トランジスタ用の固有の伸縮性および治癒性半導体ポリマー

Jin Young Oh ¹, Simon Rondeau-Gagné ¹, Yu-Cheng Chiu ¹

⁰Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305-5025, USA.

Nature +

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2016年11月18日

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まとめ

研究者らはウェアラブル電子機器用の固有の伸縮性半導体ポリマーを開発しましたこれらの新しい材料は重要なストレスの後でも高い性能を維持し頑丈で皮膚にインスパイアされたトランジスタを可能にします

科学分野

材料科学
オーガニック電子
ポリマー化学

背景

伸縮可能な電子機器には頑丈で本質的に伸縮可能な半導体が必要です
現在のアプローチは,しばしばストレスの適応や材料の混合を伴う.
柔軟性を維持しながら標準的な方法を使用して処理できる半導体が必要です.

研究の目的

本質的に伸縮性のある半導体ポリマーを設計し合成する.
分子の伸縮性を向上させるためのダイナミックな非共性クロスリンクを調査する.
これらの新しい材料に基づいて有機薄膜フィールド効果トランジスタ (OTFT) を製造し,特徴づけること.

主な方法

結合ポリマーにダイナミックな非共性クロスリンクを促すための化学分子の組み込み
合成された伸縮性半導体ポリマーを使用してOTFTの製造.
様々なストレスの条件下での性能評価とサイクルテスト.

主要な成果

開発されたポリマーは動的非共性クロスリンクを呈し,ストレスの下でのエネルギー分散を可能にします.
100%のストレートサイクルでも,高いフィールド効果の可動性 (>1cm2/Vs) を達成する.
OTFTは高移動性 (最大1.3cm2/Vs) とオン/オフ比 (>10^6) を示した.
装置の性能は溶媒と熱による治癒後に有意な回復を示した.

結論

固有の伸縮性半導体ポリマーとダイナミックな非共電性クロスリンクは実現可能である.
これらの材料は高性能で機械的に頑丈なウェアラブル・エレクトロニクスを実現する可能性を秘めています
皮膚にインスパイアされたトランジスタの製造成功はウェアラブルデバイスにおける潜在的な応用を強調しています

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