弹性基底上二硫化钼的可控制备及其在可拉伸电子器件中的应用

基本信息
批准号:21903007
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:刘楠
学科分类:
依托单位:北京师范大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
二维材料纳米结构化学气相沉积电子器件
结项摘要

With the rise of wearable and implantable electronic devices and the rapid developments of humane robots, to achieve electronic devices with high transparency, flexibility, and stretchability is a main goal in electronic area. A very potential solution is to combine the atomically thin two-dimensional (2D) materials with elastomer substrates. This project is to systematically study molybdenum disulfide (MoS2) on elastomer substrates in stretchable electronics, which will cover the material growth, transfer assembly, mechanical model as well as device fabrication. Firstly, by engineering the confined chemical vapor deposition reaction through macro- and micro-synergistic fashion and developing precise position transfer technology, layer number and morphology controlled preparation of MoS2 on elastomer substrates will be realized. Then we will explore the influencing factors and their dependences on the fracture and sliding phenomenon of MoS2 on elastomer substrates under tensile strain, sum up the strategies of promoting interlayer sliding and reducing intralayer fracture, and eventually fabricate MoS2 tensile-electrically stable electronic devices on elastomer substrates. The significance of this project will be to understand the mechano-electrical stability of 2D materials, mainly the impact of tensile strain on their morphology and photoelectronic properties. On the other hand, for the first time it extends 2D materials to the field of stretchable electronic skin, seeking universal strategies for obtaining 2D materials based stretchable electronic devices.

随着可穿戴、植入式电子设备的兴起以及人性化机器人的发展,透明柔性和可拉伸是当前电子器件追求的目标之一。将仅有原子级厚度的二维材料组装至弹性基底表面,有望实现柔性透明可拉伸电子器件。本项目将对弹性基底上的二硫化钼(MoS2)开展系统基础研究,从材料生长、转移组装、力学模型到器件制备,全面探索其在可拉伸电子器件的应用。首先通过宏观和微观协同限域表面反应,化学气相沉积生长MoS2,并发展精准定位组装技术,实现弹性基底上MoS2层数和形貌可控制备。然后探讨弹性基底在拉伸形变时其上MoS2断裂和滑移现象的影响因素及变化规律,进而总结出促使MoS2层间滑移、减少层内断裂的策略,最终制备出弹性基底上MoS2可拉伸电子器件。本项目一方面将研究拉伸对本征二维材料形貌和光电性质的影响,深入认识与理解二维材料力学电学稳定性;另一方面率先将二维材料拓展至可拉伸电子皮肤领域,寻求获取可拉伸二维材料器件的普适性策略。

项目摘要

二维材料在透明、柔性电子器件中拥有良好发展前景及潜在应用价值,但现阶段研究制备的二维材料柔性电子器件仍存在很多亟待解决的基础问题。本项目拟利用柔韧性好、电学性能优异的2D二硫化钼(MoS2)作为研究对象对上述问题展开探索。通过化学气相沉积法、精准定位组装技术、无损转移技术等在弹性基底上制备不同层数、不同层间距及不同堆垛角度的MoS2;探究其拉曼、荧光、滑移断裂等随拉伸应变变化的规律;根据前期研究,提出制备基于MoS2的高拉伸性电子设备的可行性方案并进行相应实验、测试;以期在弹性基底上低维材料的可控制备、高性能器件构筑这一领域中做出重要的基础研究工作。拟展开的研究内容如下:.[1] 化学气相沉积方法限域生长MoS2及其生长机理研究。.[2] 精准定位组装MoS2至弹性可拉伸基底上。.[3] 拉伸形变时弹性基底上MoS2层间滑移及裂痕产生的边界条件。.[4] 弹性基底上MoS2电子器件的制备及拉伸性能研究。.[5] 基于MoS2自组装折叠结构的物理性质探究。.[6] 基于TMDs异质结构不同堆垛角度的物理性质探究。.[7] 基于少层MoS2及其薄膜的可拉伸光电探测器和光感受器的成功构筑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019

刘楠的其他基金

批准号:81000135
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31270013
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81472941
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30800915
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61571123
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:60972027
批准年份:2009
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:50903092
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61201170
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000423
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501995
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102467
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701740
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81772452
批准年份:2017
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:81872584
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:30901148
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472161
批准年份:2014
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:31400618
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900500
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600860
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51605382
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601035
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81273078
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81702458
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61001213
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871851
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81300643
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21306166
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81171867
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31570585
批准年份:2015
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31701097
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11502003
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

本征可弹性拉伸锂离子全电池制备及其结构与性能实时分析

批准号:21875213
批准年份:2018
负责人:高翔
学科分类:B0506
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

自修复聚氨酯导电弹性体的制备及其在柔性拉伸/压缩双应变传感器中的应用研究

批准号:21805078
批准年份:2018
负责人:黄璐
学科分类:B0506
资助金额:24.30
项目类别:青年科学基金项目
3

金属纳米结构@二硫化钼复合材料可控制备及其在生物分析中的应用

批准号:21475064
批准年份:2014
负责人:汪联辉
学科分类:B0404
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
4

具有力学性质梯度的复合硅橡胶薄膜及其在可拉伸电子器件中的应用研究

批准号:61704074
批准年份:2017
负责人:孔德圣
学科分类:F0404
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目