化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿,！“電子顯微鏡技術(shù)助力新能源多領(lǐng)域突破：鋰電,、綠氫與光伏的前沿探索”線上會(huì)議來啦
2025年4月23日14：00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合賽默飛[詳細(xì)]
無需半導(dǎo)體材料的電子器件問世,，引領(lǐng)電子制造業(yè)新變革
2024年10月23日 16:08:52
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：南笙 點(diǎn)擊量：5913
電子制造領(lǐng)域迎來了一項(xiàng)重大突破，美國麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)成功利用全3D打印技術(shù),，制作出了無需半導(dǎo)體材料的有源電子設(shè)備器件,。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】在科技日新月異的今天，半導(dǎo)體材料作為現(xiàn)代電子工業(yè)的基石,，已經(jīng)深刻改變了我們的生活方式,，從智能手機(jī)到超級(jí)計(jì)算機(jī)，無一不依賴于其卓越的性能與穩(wěn)定性,。然而,，隨著科技的持續(xù)進(jìn)步和對(duì)更高效、更環(huán)保解決方案的追求,，電子制造領(lǐng)域迎來了一項(xiàng)重大突破,，美國麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)成功利用全3D打印技術(shù)，制作出了無需半導(dǎo)體材料的有源電子設(shè)備器件,。這一創(chuàng)新成果不僅為未來的電子制造開辟了全新的路徑,，也預(yù)示著電子行業(yè)將迎來一場深刻的變革。
盡管半導(dǎo)體材料如硅(Si),、鍺(Ge)及化合物半導(dǎo)體等在現(xiàn)代電子技術(shù)中扮演著核心角色,，但它們并非沒有局限性。隨著芯片集成度的不斷提高,，摩爾定律逐漸逼近物理極限,，如量子隧穿效應(yīng),、熱耗散等問題日益凸顯，限制了芯片性能的進(jìn)一步提升,。此外,，半導(dǎo)體材料的制備過程復(fù)雜且能耗較高，對(duì)環(huán)境也造成了一定影響,。
而該團(tuán)隊(duì)使用的是普通的3D打印機(jī)和成本低廉,、可生物降解的材料，成功打印出了這些無需半導(dǎo)體材料的電子器件,。盡管這些器件的性能目前還不足以與傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶體管相媲美,，但它們已經(jīng)能夠執(zhí)行一些基本的控制任務(wù)，如調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度,。
這一新技術(shù)的核心在于團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的一種特殊現(xiàn)象：摻雜銅納米顆粒的聚合物細(xì)絲在通過大電流時(shí)會(huì)表現(xiàn)出顯著的電阻增加,，而一旦停止供電，其電阻又能迅速恢復(fù)到初始狀態(tài),。這種特性使得該材料可以被用作開關(guān)元件,，其功能類似于半導(dǎo)體中的晶體管。
在實(shí)驗(yàn)中,，團(tuán)隊(duì)嘗試了多種不同摻雜物(包括碳,、碳納米管以及石墨烯)的聚合物細(xì)絲，但只有含銅納米顆粒的細(xì)絲展現(xiàn)出了自復(fù)位能力,?；谶@一現(xiàn)象，團(tuán)隊(duì)推測(cè),，電流導(dǎo)致的熱效應(yīng)可能使銅粒子擴(kuò)散開來,，從而增加了電阻；而在冷卻后,，銅粒子重新聚集,，電阻也隨之降低。此外,，聚合物基質(zhì)從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)再轉(zhuǎn)回的過程,，也可能對(duì)電阻的變化有所貢獻(xiàn)。
利用這一原理,，團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種新型邏輯門,。這種邏輯門由銅摻雜聚合物制成的細(xì)絲構(gòu)成，可以通過調(diào)整輸入電壓來控制電阻變化,。此外,，向聚合物細(xì)絲中添加其他功能性微粒，還可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜多樣的應(yīng)用。這一成果展示了未來小型企業(yè)自主生產(chǎn)簡單智能硬件的可能性,。
此外,，該技術(shù)的另一大優(yōu)勢(shì)在于其環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。由于采用了成本低廉,、可生物降解的材料，這一新技術(shù)在生產(chǎn)過程中使用的能量更少,，產(chǎn)生的廢物也更少,，從而大大降低了生產(chǎn)成本并減少了對(duì)環(huán)境的影響。
這一創(chuàng)新成果的問世,，無疑為電子制造業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，無半導(dǎo)體材料的電子器件有望在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用,，從而推動(dòng)整個(gè)電子行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),。
業(yè)內(nèi)專家表示，盡管目前這些無半導(dǎo)體器件的性能還無法完全替代傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶體管,，但其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和潛力不容忽視,。隨著研究的深入和技術(shù)的成熟，這些器件有望在特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的替代,，為電子行業(yè)帶來更加廣闊的發(fā)展空間,。
素材來源：科技日?qǐng)?bào)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
四川成都信號(hào)發(fā)生器中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：京東方第8.6代AMOLED生產(chǎn)線項(xiàng)目,，項(xiàng)目編號(hào)：4197-244BOECDDT01/142,，招標(biāo)范圍：信號(hào)發(fā)生器，招標(biāo)...2025-03-31 11:38:50 -
成都信號(hào)發(fā)生器中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：第8.6代薄膜晶體管液晶顯示器件（TFT-LCD）生產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目,，項(xiàng)目編號(hào)：4197-214BOECDPD01/83,，招...2025-03-28 10:08:52 -
SAT機(jī)電產(chǎn)品中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：SAT機(jī)電產(chǎn)品采購項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：0675-254JOC105011,，招標(biāo)范圍：SAT 1套,，招標(biāo)機(jī)構(gòu)：江蘇海外集團(tuán)國際...2025-02-28 10:43:06 -
綿陽信號(hào)發(fā)生器中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：綿陽京東方第6代AMOLED（柔性）生產(chǎn)線項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：4197-214BOEMY0001/227,，招標(biāo)范圍：信號(hào)發(fā)生...2024-12-27 10:24:19 -
整機(jī)電磁干擾環(huán)境及壽命可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：西安長峰機(jī)電研究所整機(jī)電磁干擾環(huán)境及壽命可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)采購項(xiàng)目,，項(xiàng)目編號(hào)：2191-244CFJD24295，招標(biāo)范圍：...2024-12-25 11:29:54 -
項(xiàng)目名稱：高帶寬示波器采購,，項(xiàng)目編號(hào)：0705-244002033019/01,，招標(biāo)范圍：高帶寬示波器 1套，招標(biāo)機(jī)構(gòu)：上海國際招...2024-11-01 11:13:39
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任,。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體,、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
- ③如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利,。
