今日Science：柔性電子的曙光——外延剝離的電沉積超柔韌單晶金箔

Jon 7年前 (2017-03-17) 5728瀏覽

【引言】

單晶硅(Si)是目前半導體器件的基礎性材料，其具有高結晶性，完美的最小化電子-空穴復合，以及致密的SiO_X原生氧化物最小表面態。在現在的研究中，科研人員開始著手于對硅基柔性電子器件的研究，例如可穿戴太陽能電池、傳感器和柔性顯示器。

【成果簡介】

北京時間2017年3月17日晨，密蘇里科技大學的Jay A. Switzer教授課題組在Science上在線發表了一篇題為“Epitaxial lift-off of electrodeposited single-crystal gold foils for flexible electronics”的文章，文中報道了該研究團隊關于制備柔性器件中單晶金箔的最新研究成果。該研究團隊以硅為模板，通過外延剝離獲得了晶片尺寸的柔性透明單晶金箔。其中，犧牲SiO_X層的橫向電化學生長是通過在光照條件下電化學氧化硅來實現的。所制備的28 nm厚的金箔，其薄層電阻為7歐姆每平方，并且在經過4000次循環彎曲后，該金箔電阻只有4%的增加。另外，研究人員利用金箔的透射率和柔性，在制成的金箔上旋涂三(聯吡啶基)釕(Ⅱ)，并獲得了柔性有機發光二極管。利用外延電沉積制備的無機半導體氧化亞銅表現出的二極管品質因子數n為1.6(對于理想二極管，n=1.0)，而多晶沉積物的值為3.1。同時，在金箔上外延電沉積的氧化鋅納米線也顯示出良好的柔韌性，該納米線能夠經受500次的彎曲循環而無性能衰減。

【圖文導讀】

圖1.電沉積單晶金箔的外延剝離示意圖