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南京大學(xué)余林蔚、徐駿教授課題組在柔性襯底上“激光-液滴”自加熱驅(qū)動納米線超高速生長集成新突破
在大面積柔性襯底上直接生長集成高品質(zhì)晶硅納米線溝道是突破高性能柔性電子邏輯、可穿戴傳感和顯示等應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難點。然而，高品質(zhì)晶體溝道的獲得往往依賴高溫生長過程（>800 ℃）-- 這恰恰是柔性聚合物襯底（熔點<150 ℃）所無法承受的！為此，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院余林蔚教授、徐駿教授課題組基于自主創(chuàng)新的平面固-液-固（IPSLS）納米線生長模式（近期工作Refs. 1-4），探索了一種全新的“激光-液滴”自聚焦局域加熱生長策略，突破了傳統(tǒng)環(huán)境加熱技術(shù)的限制，利用柔性聚合物襯底（聚酰亞胺，PI）和金屬銦催化劑顆粒對特定激光（808 nm）輻照的高選擇性吸收差異，實現(xiàn)僅在液滴/納米線生長界面附近范圍的高效局部加熱，以驅(qū)動晶硅納米線在柔性襯底上的超高速度生長：在不需要環(huán)境加熱的室溫“冷”環(huán)境下，其生長速度可以高達3.5 μm/s，比傳統(tǒng)加熱方式納米線生長速度提高了3個數(shù)量級。值得一提的是，即便在此高速生長過程中，IPSLS納米線的生長路徑依然可以被精確引導(dǎo)定位，并成功展示了豐富的線形調(diào)控能力。此外，由于納米金屬液滴具有極小的熱熔，通過調(diào)控激光照射時序，可以對納米線生長動態(tài)過程進行前所未有的精確調(diào)控（例如，對生長液滴實現(xiàn)瞬間“激活和冷卻”等操作），從而實現(xiàn)對超長納米線的精準(zhǔn)形貌/直徑編碼。基于此技術(shù)，成功在柔性PI襯底上生長高品質(zhì)納米線溝道，并制備了納米線場效應(yīng)晶體管（FET）器件，其電流開關(guān)比和亞閾值擺幅分別為>104和386 mV/dec。此“激光-液滴”選擇性加熱生長策略有望推廣應(yīng)用于：在各類大面積、低成本柔性襯底上的“冷”環(huán)境中，直接定位生長和集成高品質(zhì)晶硅納米線陣列，為推動各種高性能柔性電子器件的規(guī)模化應(yīng)用提供關(guān)鍵的材料支撐和全新的技術(shù)路線。
南京大學(xué)
2021-02-01
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清華團隊提出多孔膜中催化劑取向生長策略，制備堿性電解水的有序化膜電極，將1m3氫氣電耗降至3.83度
清華大學(xué)王保國教授團隊從事膜分離和電化學(xué)工程的交叉領(lǐng)域科學(xué)研究，迄今已有近 20 年時間。他們從降低能耗角度出發(fā)，提出了“一體化”膜電極的概念，其核心是通過在多孔膜中，電催化劑原位取向生長策略，降低電子/氣體/離子的傳遞阻力，從而提高電解水產(chǎn)氫速率。
清華大學(xué)
2023-08-09
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銅催化苯乙烯與甲基硫代磺酸酯和芳基硼酸的分子間雙官能化反應(yīng)制備2,2-二芳基乙基砜類化合物
該項研究中，課題組以商品化可得的苯乙烯、芳基硼酸以及制備簡便的甲基硫代磺酸酯為原料成功制取了2,2-二芳基乙基砜類衍生物。采用甲基硫代磺酸酯作為砜基自由基的來源，除了具有原料制備簡便，無需柱層析分離純化，原子經(jīng)濟性較好等優(yōu)勢，還可以巧妙地抑制芳基磺酰基自由基與芳基硼酸之間的兩組分副反應(yīng)，順利實現(xiàn)了2,2-二芳基乙基砜類化合物的高效制備。另外，該體系
南方科技大學(xué)
2021-04-14