港大團隊研嶄新有體半導體 助開發柔性新電子產品

2020-10-08 13:09
来源:香港商報網

 香港大學機械工程系副教授陳國樑博士帶領工程團隊,近日成功研發嶄新的單層有機半導體晶體管(staggered structure monolayer OFETs),成果已於學術期刊《先進材料》發表,團隊並就成果申請美國專利。

 據介紹,有機場效應晶體管(Organic field-effect transistor, OFET)採用有機物料作為半導體給電流通道,具備高靈敏度、機械柔性、生物相容性,以及物質性質可調性等優點,製造成本也低。但現時面臨的主要難題是要縮小OFET的體積,一旦縮小OFET的單位面積,其性能表現便相應大幅下降,部分原因是接觸電阻的問題,接觸電阻是接觸面間產生的電流流動阻力。當OFET體積越小,接觸電阻便成為降低性能的主導因素,影響電器產品表現。

 陳國樑帶領工程團隊成功研發交錯結構單層OFET,能達至40Ω-cm低接觸電阻,傳統OFET達1000 Ω-cm的OFET相比,在相同的電流水平運行時,新OFET可減低接觸面耗散功率達96%。更重要是新OFET大幅降低系統所產生的廢熱,解決因系統過熱而牽制半導體發展的關鍵問題。

 陳國樑指,若以今次研究為基礎,團隊日後有望把OFET體積縮小至亞微米水平。如果高柔性OFET取得成功,很多傳統剛性電子設備,例如顯示器、電腦和手機,日後將出現革命性發展,可以輕易改變形狀,捲曲折疊等,重量更輕,生產成本也低。由於OFET有機特質具備的生物相容性,更有利研究發展先進醫療設備,應用於人體内追蹤大腦或神經元活動的感應器,以及作精準診斷如癲癇病等大腦相關疾病的前沿範疇。

 陳國樑表示,團隊的最終目標是結合應用研究與基礎科學,期望研究成果能廣泛拓展OFET的研究與應用範圍,相信按目前技術的發展步伐,在大型顯示底板和手術工具等方面的應用上,已作好準備。(记者唐信恒)

[责任编辑:蔣璐]
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