今日Science：柔性电子的曙光——外延剥离的电沉积超柔韧单晶金箔

Jon 8年前 (2017-03-17) 6499浏览

【引言】

单晶硅(Si)是目前半导体器件的基础性材料，其具有高结晶性，完美的最小化电子-空穴复合，以及致密的SiO_X原生氧化物最小表面态。在现在的研究中，科研人员开始着手于对硅基柔性电子器件的研究，例如可穿戴太阳能电池、传感器和柔性显示器。

【成果简介】

北京时间2017年3月17日晨，密苏里科技大学的Jay A. Switzer教授课题组在Science上在线发表了一篇题为“Epitaxial lift-off of electrodeposited single-crystal gold foils for flexible electronics”的文章，文中报道了该研究团队关于制备柔性器件中单晶金箔的最新研究成果。该研究团队以硅为模板，通过外延剥离获得了晶片尺寸的柔性透明单晶金箔。其中，牺牲SiO_X层的横向电化学生长是通过在光照条件下电化学氧化硅来实现的。所制备的28 nm厚的金箔，其薄层电阻为7欧姆每平方，并且在经过4000次循环弯曲后，该金箔电阻只有4%的增加。另外，研究人员利用金箔的透射率和柔性，在制成的金箔上旋涂三(联吡啶基)钌(Ⅱ)，并获得了柔性有机发光二极管。利用外延电沉积制备的无机半导体氧化亚铜表现出的二极管品质因子数n为1.6(对于理想二极管，n=1.0)，而多晶沉积物的值为3.1。同时，在金箔上外延电沉积的氧化锌纳米线也显示出良好的柔韧性，该纳米线能够经受500次的弯曲循环而无性能衰减。

【图文导读】

图1.电沉积单晶金箔的外延剥离示意图