Een team van onderzoekers verbonden aan meerdere instellingen in China en één in de VS heeft ontdekt dat halfgeleidende kristallen van indiumselenide (InSe) een uitzonderlijke flexibiliteit hebben. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft testmonsters van InSe en wat ze over het materiaal hebben geleerd. Xiaodong Han van de Beijing University of Technology heeft in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel gepubliceerd waarin het werk van het team in China wordt geschetst.

Zoals de onderzoekers opmerken, de meeste halfgeleiders zijn stijf, wat betekent dat ze moeilijk te gebruiken zijn in toepassingen die verschillende oppervlakken of buigen vereisen. Dit heeft een probleem opgeleverd voor fabrikanten van draagbare apparaten die proberen te reageren op de vraag van gebruikers naar buigbare elektronica. In deze nieuwe poging de onderzoekers in China hebben één halfgeleider gevonden, InSe, dat is niet alleen flexibel, maar is zo buigzaam dat het met rollen kan worden verwerkt.

InSe, zoals de naam al aangeeft, is een verbinding gemaakt van indium (een metalen element dat vaak wordt gebruikt in touchscreens) en selenium (een niet-metalen element). Selenium is ook een 2D-halfgeleider, en is onder de loep genomen nadat onderzoekers ontdekten dat de bandgap overeenkwam met het zichtbare gebied in het elektromagnetische spectrum. Het is eerder onderzocht voor gebruik in speciale opto-elektronische toepassingen. In deze nieuwe poging de onderzoekers onderzochten de mogelijkheid om het te gebruiken als halfgeleider in buigbare draagbare elektronische apparaten.

Bij het testen van het materiaal, de onderzoekers ontdekten dat de compressieve spanning ongeveer 80 procent was bij kamertemperatuur. Ze ontdekten ook dat een enkele vlok gemaakt van ongeveer 10 ⁵ lagen van het materiaal was nog uiterst buigzaam. Aanvullende testen toonden aan dat bulk InSe een bandgap van ongeveer 1,26 eV had bij kamertemperatuur en een honingraatvormige hexagonale kristalstructuur. De lagen werden gevormd via Se-In-In-Se covalente bindingen, en de lagen werden bij elkaar gehouden door Se-Se Van der Waals-interacties. Misschien wel het belangrijkste, de onderzoekers ontdekten dat het materiaal in massa kon worden geproduceerd met behulp van thermisch-mechanisch walsen, waar een opeenvolging van steeds kleinere rollen werd gebruikt om het materiaal plat te maken en te verbreden tot dunne doorlopende vellen.

De onderzoekers concluderen door te suggereren dat InSe geschikt kan zijn voor gebruik bij de ontwikkeling van vervormbare of zelfs flexibele elektronische apparaten van de volgende generatie.

© 2020 Wetenschap X Netwerk