Hochdehnbarere Polymer-Halbleiterfilme durch den Nanokonfinierungseffekt

Weiche und anpassungsfähige tragbare Elektronik erfordert dehnbare Halbleiter, aber bestehende opfern typischerweise die Beweglichkeit des Ladungstransports, um Dehnbarkeit zu erreichen. Wir untersuchen ein Konzept basierend auf der Nanokonfinierung von Polymeren, um die Dehnbarkeit von Polymerhalbleitern erheblich zu verbessern, ohne die Mobilität des Ladungstransports zu beeinträchtigen. Die erhöhten Dynamiken der Polymerketten unter Nanokonfinierung reduzieren erheblich den Modul des conjugierten Polymers und verzögern in hohem Maße den Beginn der Rissbildung unter Dehnung. Infolgedessen kann unser hergestellter Halbleiterfilm bis zu 100 % Dehnung ohne Auswirkungen auf die Mobilität gedehnt werden, wobei Werte beibehalten werden, die mit denen von amorphem Silizium vergleichbar sind. Die vollständig dehnbaren Transistoren weisen eine hohe biaxiale Dehnbarkeit auf, mit minimalen Änderungen des Einschaltstroms, selbst wenn sie mit einem scharfen Objekt gestoßen werden. Wir demonstrieren einen hautähnlichen, fingertragbaren Treiber für eine lichtemittierende Diode.