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Nature Communications报道我校超柔性半导体薄膜材料研究新进展
发布时间:2025-07-18   访问次数:10   作者:李亚璐

近日,我校亚洲无码av 清洁能源材料与器件团队在国际知名学术期刊Nature communications发表了题为“Layered polymer-perovskite composite membranes for ultraflexible fatigue-tolerant optoelectronics”的研究论文,在线报道了新型超柔性半导体薄膜材料及其在探测器件应用的研究进展

柔性电子设备具有轻便、可折叠、耐疲劳等特点,在医疗监测、可穿戴设备、人机界面和环境传感等多个领域中拥有广阔应用前景。目前,柔性半导体器件技术的发展受限于“机械柔性”与“光电性能”之间的矛盾:有机分子和聚合物材料表现出本征柔性,但其“跳跃”输运机制严重限制了器件性能;无机化合物拥有较高的电荷输运能力,但在应力下表现出其机械脆性。

针对上述问题,研究团队提出周期性聚合物-钙钛矿有序薄膜材料的设计理念,利用循环喷涂工艺,并通过对有机-无机相分离过程的精准调控成功制备超柔性层状复合自支撑膜材料。该复合膜材料展现出类似塑料的力学行为,即较低的杨氏模量(5.41 GPa)和极强的弯曲耐受性(弯曲半径0.5 mm),同时保留了钙钛矿面内优异载流子输运能力(迁移率寿命1.04×10⁻⁴ cm² V⁻¹)


 

华理研究团队提出的周期性聚合物-钙钛矿有序薄膜材料设计理念

 

进一步,基于自支撑复合膜材料组装的柔性X射线探测器展现出高达8380.80 mC Gyair-1 cm-2的探测灵敏度,其最低探测极限低至26.37 nGyair s-1,是医学诊断所需的数百倍低。该柔性探测器突破传统钙钛矿材料的固有脆性,其独特的应变释放机制使其在极端形变条件下仍能保持优异性能,从而实现1.5 mm弯曲半径下30000次循环弯折2000次超细褶皱测试其综合性能指标显著优于目前已报道的同类柔性辐射探测器。该研究成果为钙钛矿基光电器件在可穿戴设备、柔性显示等创新应用领域提供了更大的灵活性和可扩展性。

该研究工作以华东理工大学为唯一通讯单位。我校亚洲无码av 博士生李亚璐为本论文的第一作者,杨双教授、杨化桂教授和侯宇教授为本论文的通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、上海市基础研究特区等项目的资助。

文章链接://doi.org/10.1038/s41467-025-60705-5