复旦专家研究有机薄膜晶体管稳定性获突破


 发布时间:2020-11-01 01:02:25

华南农业大学蔬菜学硕士研究生李卫鹏在广东从化的一个田园里,弯着腰从青菜上捏走一个个虫子。这个几个大学生、研究生耕耘的有机田园,目前正为近两百个家庭提供“私人订制”的有机蔬菜。生机盎然的田园里,荷兰豆花绽放着;成长了四个月的西红柿,很多株秧苗上还顶着黄花……这片面积70亩的神农田园,因13名消费者自发结成会员联盟,选取土质优良的田园、组织专业团队按照有机标准种植蔬菜,然后利用快递配送到每一个会员的家中。这个春节没有回家的李卫鹏,便是专业团队成员之一。他的老家在陕西咸阳,黄土高原农村长大的他对土地有着天然的情感。在参与农业科研和实践中,他发现尽管蔬菜种植户众多,但消费者却很难吃到安全有机蔬菜。“创业之前,我跟父母商量过此事。父母都是农民,可以想象他们听到我硕士毕业后要去做一个‘农人’时有多惊讶。但最终他们还是支持了我。”李卫鹏补充说,“我称我们是‘新农人’。” 和李卫鹏同是“新农人”的还有2011年从华南农业大学园艺专业本科毕业的邓小刚,在了解了神农田园安全蔬菜项目后,放弃前景可观的高薪职位,加盟神农田园团队。初出茅庐的大学生,遇到的第一个难题是招工难。

“并不是没有工人,而是他们不相信我们不用化肥农药可以种好菜!”李卫鹏回忆说。后来他们晚上到镇上贴招工启事、到纳凉的人群中介绍有机农业。渐渐地,人们愿意相信这是一个可以实现的梦,周边种菜的农民也加入了种植队伍,因为他们用化肥农药种的菜价格低,收入微薄。耕田、起垄、播种、育苗,正当团队创业初期忙于生产时,农场发生了严重的“红火蚁灾”,红火蚁是外来入侵物种,要在不使用化学杀虫剂的条件下,低成本且有效控制的可能性很低,几乎每天都有工人被咬伤,费尽心思招来的工人提出辞职。种了40年蔬菜的场长牛哥,提出的处置方法仍是要用化学农药。大学生们首先说服牛哥,思量再三决定用生石灰和喷火枪灭蚁,总算控制了蚁害。“三个月的努力种出各种蔬菜,大田一席绿色。然后收菜、打包、快递到家,会员们终于吃上我们种的有机菜。突然间感到好有意义、好伟大。”神农田园员工刁玉英在春节前写给公司的一封信中如是写道。三农问题专家、华中师范大学中国农村研究院教授熊彩云在了解到神农田园的模式后,认为完全符合她倡导的安全农业。熊彩云对神农田园的团队说:“相信你们会做好,毕竟你们不仅仅有时代的先知先觉,而且是有技术和文化的一类农业经营者,你们是都市农业的希望!” 岭南初春的阳光已显炽热,经常在田地劳作的李卫鹏和邓小刚的脸黑里透着红。

在蔬菜配送的近两个月时间里,他们已然尝到收获的喜悦,尤其是有了被认同的存在感。邓小刚对记者说:“我们有一个梦想,就是通过自己的行动,能给我们的学弟学妹和同行们树立一个榜样,让更多具备专业知识的人来加入到农业生产中来。” “在大家眼中,农业不上档次的观念还根深蒂固。”李卫鹏说,“我们相信可以把农业做得很体面。”(完)。

他们在揭示有机薄膜晶体管(OTFT)性能稳定性机制上取得突破性进展。仇志军与刘冉科研团队提出了一种水氧电化学反应与有机薄膜载流子相互作用的统一理论模型,这一成果有望加速柔性电子领域的大规模应用。人们在科幻电影中看到的透明可弯的手机、透明可收卷的电视,可显示新闻和天气的车窗都可成为现实。仇志军10日向记者介绍,在过去的半个多世纪里,以集成电路为基础的信息技术引发了人类生产和生活方式的深刻变革。传统半导体器件尺寸走向量子极限,很难再有突破性的飞跃。而随着新型材料研究的深入,基于有机半导体和纳米等材料的柔性大面积电子技术将得到迅猛发展。仇志军罗列了柔性电子技术的众多优点:器件可弯曲与伸展,由此可诞生众多新型应用领域;可在柔性和大面积衬底上采用大规模印刷技术加工实现,生产成本低廉;加工设备工艺简单,不会对环境造成污染等。但遗憾的是,目前研发出的有机薄膜晶体管稳定性都很低,科学家尚未能解决这一问题。仇志军与刘冉科研团队则找到了问题的源头。他们发现,空气中的水分子(H2O)和氧气分子(O2)会与有机薄膜载流子发生直接接触,在电压作用下会发生电化学反应。

他们给出了一个形象的比喻:如果把电流比作水,OTFT中的某些杂质就像海绵,有时不断吸收水分,使水出现断流;有时海绵会突然收缩,挤出大量水,使流量不受控制。如果能控制海绵(杂质)的数量和吸水的能力,就能从根本上提高这种材料的稳定性。研究团队在实验过程中发现,如果对有机材料进行某种程度的修饰,如采用碳纳米管掺杂的有机半导体材料,就可显著改善OTFT的电学性能。经过五年多的不断尝试、试验,该科研团队已成功将有机薄膜迁移率从10﹣4cm2/Vs提高到10cm2/Vs左右,增加了四个数量级,接近多晶硅的水平,达到了可实用的量级。不过他们也表示,目前原因已经找到,解决办法每个科学家都会不同。如果能大幅提升有机薄膜晶体管的稳定性,未来的应用前景将会非常广阔。(完)。

有机 薄膜 稳定性

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