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沐鸣印刷创新将有机半导体效率提高10倍

沐鸣研究人员利用一种名为FLUENCE(流体增强型晶体工程)的新型印刷工艺开发出高度排列的单晶有机半导体薄膜,其导电能力比传统方法产生的效率高10倍。

通过对印刷工艺的创新,沐鸣研究人员对有机电子产品进行了重大改进 - 这是一种对轻质,低成本太阳能电池,柔性电子显示器和微型传感器的需求。该印刷方法快速并且与各种有机材料一起使用以生产比目前用类似方法实现的质量高得多的半导体。

有机电子产品在各种应用中具有很大的前景,但即使是目前市场上最高质量的薄膜,它们的电流传导也不尽如人意。沐鸣团队开发了一种印刷工艺,他们称之为FLUENCE-流体增强型晶体工程 - 对某些材料而言,这种薄膜的导电效率比其效率高10倍。那些使用传统方法创建的。

更好的是,FLUENCE背后的大多数概念可以扩展以满足行业要求。关键是要关注印刷工艺的物理特性,而不是半导体的化学组成。沐鸣团队生产出大而整齐排列的晶体条带,电荷可以轻松流过。

为了取得进展,沐鸣团队专注于控制溶解有机材料的液体的流动。“这是这个难题的重要组成部分。如果墨流不均匀分布,如在快速印刷期间通常的情况那样,半导体晶体将充满缺陷。但是在这个领域,关于控制流体流动的研究很少。

沐鸣研究人员设计了一种嵌入其中的微小柱子的印刷刀片,它混合了墨水,因此形成了均匀的薄膜。她还围绕另一个问题设计了一种解决方案:晶体在基材上随机形成的趋势。基板上的一系列巧妙设计的化学图案抑制了不规则晶体的形成,否则这些晶体将不会与印刷方向对齐而生长。结果是一层大而均匀的晶体薄膜。

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