材料新突破!科学家将绝缘体变成半导体
半导体芯闻·2025-06-16 18:13
新型半导体有机硅材料 - 密歇根大学研究发现新型硅树脂可充当半导体,打破硅氧键仅为绝缘体的传统认知,通过调整硅氧键角度(基态140°→激发态150°)实现电荷流动通道 [3][7] - 该材料具备柔性电子应用潜力,可应用于平板显示器、柔性光伏电池、可穿戴传感器及智能服装等领域 [3][5] - 共聚物链长直接影响带隙变化:链越长电子跃迁能量越低(红光发射),链越短能量越高(蓝光发射),通过控制链长可呈现完整色谱 [2][8] 分子结构与导电机制 - 材料由笼状结构有机硅与线性有机硅共聚组成,电子通过Si—O—Si键轨道重叠实现传导,激发态下键角扩展至150°形成导电通路 [7] - 链长与导电性正相关:长链降低电子传输能量需求,使材料更易吸收/发射低能量光 [7][8] - 传统硅酮因绝缘特性仅呈透明/白色,而新型共聚物通过链长调控首次实现多色发光 [8] 实验验证与特性展示 - 研究人员将不同链长共聚物按长→短排列试管,紫外线照射下形成"烧杯彩虹",直观验证链长-光能关联性 [2][8] - 材料突破性在于将电惰性硅酮转化为半导体,为柔性电子设备提供新解决方案 [9]