半导体器件的发展趋势
半导体器件的发展趋势
社会发展快速发展,一些传统的功能材料很单一,已经不能够满足人们的需求,所以就出现了具有半导体特性的有机材料,比如塑料、高分子聚合物,这些有机半导体材料有可能会取代传统的由Si和GaAs来制作的材料。有机半导体材料具有独特的优势,它的原料很容易得到,而且原料的重量轻、成本低,制作的工艺简易,还有就是具有良好的环境稳定性。有机半导体材料所制作的器件属于可回收利用的器件,能做到有效环保。根据传统的知识体系来讲,有机体是不能够导电的,所以都是被作为绝缘材料。上个世纪70年代,科学家发现了如果对聚乙炔分子掺杂,就可以成为良性的导体,之后,半导体技术就开始被深入研究,并且取得了很大的成绩。上个世纪80年代,有机半导体研究领域迅速扩张,很多世界知名的企业都使用半导体技术,比如IBM通用、柯达等等;还有剑桥大学和普林斯顿大学也都设立了半导体的研究院。开发出了能够改善半导体稳定性以及特性的新技术以及新型的材料,这些新技术以及新型材料被广泛应用到各行各业当中,大大提高了有机电子器件的性能,比如有机发光二极管、有机传感器、有机场效应晶体管以及有机光伏电池等等。有机半导体器件正在越来越多的应用到各个行业当中,市场份额也在逐年快速增长。
在大家的不懈努力下,有机半导体技术和材料都取得了很大的发展,这个学科集合了材料学、物理和化学等等很多学科,是一个交叉学科,半导体技术正在不断发展,将来还会以更快的速度发展。一些专家认为,有机半导体材料开发出的各种器件正在改变未来高科技的发展。
1 有机太阳电池
传统的太阳电池是化合物薄膜太阳电池,而新型的太阳电池要采用新型的技术,有机太阳电池将作为一种新型产物摆在大家的面前,有机太阳电池的生产流程很简单,而且可以通过讲解来减少对环境的污染,由于这些优点符合当代社会的需要,所以有机太阳电池越来越受到大家的关注。如此廉价的太阳电池会让世界的能源发生巨大的改变。有机太阳电池比传统的电池更薄,重量更轻,受光面积在不断增加,所以可以大大提高光电的使用效率,在电脑等小型设备当中可以当作电源来用。可以使用有机太阳电池作为OLED屏幕的电源,可以大大减少重量。虽然太阳电池很薄、很轻,也很有柔性,但是它的效率不高,而且寿命也比较短,通过研究,改变太阳电池的缺点,使得效率达到10%,寿命也可以超过5年。
2 有机半导体晶体管
有机半导体材料的晶体管是有机电子器件当中很重要的一种器件,比如OFET。当前OFET的技术主要有聚合物、小分子蒸发或者是小分子溶液铸模等等。OFET的优点是成本低、柔性大等等,有很好的发展前景。OFET的发展很迅速,无论是材料还是制备工艺方面都有了突破,它可以使OLED发光,形成逻辑电路,发光场效应晶体管以及单晶场效应晶体管等等器件都已经开发出来。
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