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我校单福凯教授课题组在国际顶级杂志Advanced Materials上发表高水平研究论文

2017年07月24日 09:28 王君学 点击:[]

    近日,我校单福凯教授课题组在微电子器件研究领域取得重要进展,其研究成果“Solution Combustion Synthesis: Low-Temperature Processing for p-Type Cu:NiO Thin Films for Transparent Electronics”在国际材料领域顶级期刊Advanced Materials上刊发(http://doi.org/10.1002/adma.201701599)。论文第一作者为物理科学学院物理学专业硕士研究生刘奥。Advanced Materials是Wiley出版社旗下材料科学领域的国际顶尖期刊,在国际材料领域享誉盛名,最新影响因子19.79。该期刊以通讯文章接收发表材料领域相关的顶尖科研成果。这是我校首次在该期刊上以第一通讯单位发表高水平原创性科研成果。

    作为场效应晶体管家族中的重要一员,以金属氧化物为基的薄膜晶体管(Thin-Film Transistors,TFTs)成为近十年电子器件的研究热点并且在液晶显示器商业化应用上取得了巨大的成功。随着产业化发展对低成本技术的日益需求,采用化学溶液法(如凝胶旋涂、喷雾热解、喷墨打印)制备金属氧化物TFT已成为该领域的主流发展趋势。具有高介电常数的薄膜电子材料和P型氧化物半导体一直是该研究领域的重心,同时也是低功耗显示器、CMOS集成电路必不可少的组成部分。

    该课题组利用价格低廉的溶胶旋涂技术和“燃烧合成(combustion)”工艺在低温下(150℃)制备了P型Cu掺杂NiO半导体薄膜。Cu的掺入实现了NiO价带结构的杂化,有效提高空穴迁移率。基于ZrO2高k介电层的Cu:NiO TFT在2 V低压下稳定操作并展现良好的电学性能。该工作也首次实现了利用P型氧化物TFT驱动LED,对于低功耗、便携、柔性电子器件的研发具有重要的意义。最近几年,该课题组采用低成本溶胶凝胶旋涂技术在金属氧化物TFT制备领域取得系列重要进展(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 17364;Adv. Funct. Mater., 2015, 25, 2564;Adv. Funct. Mater., 2015, 25, 7180;Adv. Electron. Mater., 2016, 2, 1600140;Adv. Electron. Mater., 2017, 3, 1600513)。这次发表在Advanced Materials上的研究工作标志着该课题组在柔性电子领域开创并引领着新的科研方向。

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