Elastomeric Nanodielectrics for Soft and Hysteresis‐Free Electronics

材料科学 弹性体 可伸缩电子设备 复合材料 电介质 柔性电子器件 纳米技术 光电子学 数码产品 电气工程 工程类
作者
Sanchuan Zhao,Haiyang Liu,Lei Cui,Yu Kang,Gang Bian,Jun Yin,Jae‐Chul Yu,Young‐Wook Chang,Jian Zhu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (51) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adma.202104761
摘要

Elastomeric dielectrics are crucial for reliably governing the carrier densities in semiconducting channels during deformation in soft/stretchable field-effect transistors (FETs). Uncontrolled stacking of polymeric chains renders elastomeric dielectrics poorly insulated at nanoscale thicknesses, thereby thick films are usually required, leading to high voltage or power consumption for on/off operations of FETs. Here, layer-by-layer assembly is exploited to build 15-nm-thick elastomeric nanodielectrics through alternative adsorption of oppositely charged polyurethanes (PUs) for soft and hysteresis-free FETs. After mild thermal annealing to heal pinholes, such PU multilayers offer high areal capacitances of 237 nF cm-2 and low leakage current densities of 3.2 × 10-8 A cm-2 at 2 V. Owing to the intrinsic ductility of the elastomeric PUs, the nanofilms possess excellent dielectric properties at a strain of 5% or a bending radius of 1.5 mm, while the wrinkled counterparts show mechanical stability with negligible changes of leakage currents after repeated stretching to a strain of 50%. Besides, these nanodielectrics are immune to high humidity and conserve their properties when immersed into water, despite their assembly occurs aqueously. Furthermore, the PU dielectrics are implemented in carbon nanotube FETs, demonstrating low-voltage operations (< 1.5 V) and negligible hysteresis without any encapsulations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
老王爱学习完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
Kia发布了新的文献求助30
3秒前
GUKGO完成签到,获得积分10
4秒前
limerence完成签到,获得积分10
4秒前
汉堡包应助风轩轩采纳,获得10
4秒前
林深时见鹿完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
13发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
orixero应助清爽朋友采纳,获得10
5秒前
凡人完成签到,获得积分10
6秒前
爆米花应助坚强水杯采纳,获得100
6秒前
shenyanlei发布了新的文献求助10
6秒前
欢喜大地发布了新的文献求助10
6秒前
Spencer发布了新的文献求助30
6秒前
随便发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
DTS发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
1851611453完成签到 ,获得积分10
10秒前
刘丰铭发布了新的文献求助10
10秒前
SciGPT应助jhonnyhuang采纳,获得10
10秒前
10秒前
12秒前
sunshine完成签到,获得积分10
12秒前
风清扬发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6应助结实的栾采纳,获得10
12秒前
AskNature完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
13完成签到,获得积分20
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692810
关于积分的说明 14875754
捐赠科研通 4717042
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544147
邀请新用户注册赠送积分活动 1509105
关于科研通互助平台的介绍 1472802