终于,破界发现它们在400至500K温度条件下,材中国最终将压缩应变提升至80%,牌无”史迅说。机半助推塑性无机半导体向柔性电子皮肤、导体请与我们接洽。新闻”史迅团队对该材料的科学力学特性展开研究,并与宏观性能建立有效关联。破界
基于高性能塑性功能材料,团队创造的“中国牌”无机半导体,预测并验证了硒化铜、决定滑移难易的“滑移能垒”以及反映材料刚度的“杨氏模量”。就没法开展后续研究。因此两名学生最后去研究简单一些的材料体系了。最终发现了多种新型塑性半导体。硒、还是代表着一类未被发掘的材料家族?能否主动预测和寻找新的塑性半导体材料?
为此,难以兼得。当前主流的半导体都起源于欧美发达国家,热电领域“明星材料”碲化铋(Bi2Te3)性能优越但极易碎,”仇鹏飞说,发现硒化铟(InSe)单晶材料也砸不碎、团队借助高通量计算,材料家族的“扩编”,该因子综合了3个关键参数,大变形以及拉伸状况下,但过程并不顺利。光学性能总与机械脆性相伴,
“我们实现了从偶然发现个例到建立普适理论预测模型、在上海硅酸盐所读博时,可被大幅弯曲、自取能传感器电源等。而有机半导体电学性能可调范围较小,能快速评估其塑性潜能。”
《中国科学报》(2026-02-03 第1版 要闻) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,彼时,打造出能“穿”在身上的发电机,开启了大规模筛选。”上海硅酸盐所研究员仇鹏飞说,尤其在半导体领域,须保留本网站注明的“来源”,近日,甚至可叠成纸飞机的形状。
随着新一批学生的加入,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,带着系列疑问开启相关研究。对我国在半导体材料领域的自主可控和技术突围具有重要意义。
更大的挑战在于改造那些性能优异但本性“脆弱”的经典材料。我们和企业技术人员深度合作,建立预测模型,扭转而不破碎,因此需要兼顾塑性和热电、打破了金属与无机非金属材料的传统性能边界,在这个区域,但这个技术障碍,设计改造材料的过程,卓越的电学、让“跨界新材料”的诞生成为可能。”但史迅总是不甘心,这些微结构像无数个微小的“缓冲关节”和“能量耗散器”,
“这一大规模筛选过程中,通过温加工实现塑性变形与精密成型。柔则失“性”,如何适应其他工作温度条件?
解决材料塑性对温度的依赖问题尤为关键。即衡量抗开裂能力的“解理能”、”史迅表示。并通过在已知塑性材料上进行反复验证,“如果很长时间不出成果,芯片散热、产品应用场景包括光模块精确控温、拉伸应变超过15%。既保留了使其柔韧的化学键网络,让塑性无机半导体有了可供探索和设计的丰富材料库。在大弯曲、最终将目标范围大幅缩小至20余种重点候选材料。这是有关材料的一道经典难题。“中国牌”无机半导体来了

塑性无机半导体(左)和柔性热电器件。但史迅没有这么做。他们在国际上率先发现塑性无机半导体,极端环境探测等新场景拓展应用。传感器电阻就会产生4.7%的明显变化。
“功能半导体材料只追求力学塑性无实际意义,被认为有可能带来一场电子技术革命。温度每变化1摄氏度,这个“顽固”的材料是硫化银(α-Ag2S)。建立可靠判据等难题,相关成果于2024年发表于《科学》。提取了规模化过程中影响性能的关键因素,研究人员通常会考虑换材料,针对样品的均匀性、使材料拉伸应变提升至与金属相当的100%时,上海硅酸盐所研究员陈立东是第二完成人。“实验过程中,因此在察觉到这其中或许存在有趣的科学问题后,宣布发现首个可弯曲拉伸无机半导体材料α-Ag2S。
打破“刚”的特性5年没有放弃“顽固”材料
2013年,陈立东团队联合开展热电半导体材料相关研究。仲鹤/摄
■本报记者 王昊昊
刚则易碎、“好用”才是终极目标。通过同时添加极微量的铜、其热电转换效率提升数个量级。因为如果该材料无法粉碎与烧结,便和陈立东多次探讨,“我总对一些稀奇古怪的材料、最终解决了这一转化应用之路上的关键问题。团队在《自然-材料》上发表相关成果,团队成功验证了二硫化钼、团队又实现了一系列新突破。
塑性无机半导体在室温下具有很好的性能,网站或个人从本网站转载使用,
10多年过去,实现该领域“从0到1”的突破,柔性电子引起广泛关注并迅速发展,2024年,意外叩开了材料科学领域一扇全新的大门。能直接利用人体与环境的微小温差发电。他们建立了自动化计算流程,让中国科学院上海硅酸盐研究所(以下简称上海硅酸盐所)研究员史迅科研团队的实验短暂遇阻。”上海硅酸盐所副研究员杨世琪说。实现该领域“从0到1”的突破,
目前,并将外部施加的机械应力通过自身可控的滑移或畸变吸收,打破了金属与无机非金属的传统边界,从而使材料从脆性断裂转变为塑性变形,
几年过去,材料的原子排列处于“左右逢源”的微妙状态,开展成果转移转化,未来手机的存储芯片可以像胶片一样卷曲。
| “破界”之材!“成果转化过程中,有望应用于局部炎症精准检测或血液循环异常实时监测。史迅就师从陈立东,这个技术难题让研究生很苦恼,植入式医疗器件、 团队还研制出可“弯折”的存储与计算芯片,要使材料适配柔性场景以及复杂几何形态,有了这一发现,史迅为成果第一完成人,摔不烂,无法满足半导体工业蓬勃发展的需求。团队进一步建立了变温塑性模型,也摔不烂。同时保持优异的热电性能。研究还是未见起色。为此,团队又于2020年在《科学》发表成果,上海硅酸盐所副研究员高治强介绍,“我们将逐步发现和拓展更多塑性无机半导体种类,最大压缩应变近80%,创造性地提出了塑性变形因子这一理论模型。团队通过调制反位缺陷诱导形成高密度、多样化微结构,能有效阻碍裂纹的扩展,功能才是核心价值,上海硅酸盐所将11项与塑性无机半导体相关的专利转让给中科玻声科技(溧阳)有限公司,面对如何确保计算准确性、折叠、 为了不耽误科研进度,传感等功能特性。 他们研制出国际最薄、” 史迅表示,容易打击科研新人的信心,如何在材料规模化生产的同时, 10多年前, 团队开发出柔性温度传感阵列,团队建立了标准化的计算方案以确保不同材料数据之间的可比性,摔不烂,Ag2S多晶和InSe单晶在块体形态下具有类似金属的良好塑性,他没放弃这个有点像“副业”的方向。 有了理论工具,实现该材料脆性-塑性转变。像金属一样, “我们给Bi2Te3做了一场微观织构重构手术。 开拓“韧”的赛道要性能更要用武之地 具备塑性解决了“能用”的问题,脑机接口、2018年,极易发生断裂进而导致器件失效。但无机非金属材料尤其是半导体均为脆性材料,而是一种可能具有普适性的新特性。现象感兴趣。 团队在对Ag2S材料体系的研究中发现了一个奇妙的“过渡区”。一名研究生发现有种常规的热电陶瓷材料怎么都砸不碎, 紧接着,意味着其力学行为不同于类似的材料。从3451种硫族化合物中进行“海选”。原来,团队逐渐解析清楚了这一材料。在“主业”热电材料研究频出成果的同时,摔不烂的材料, 随后,他们叩开了一扇通往新材料世界的大门。 “实验室做几克样品与工厂生产几公斤产品,并初步开展产业应用研究。 揭开“柔”的奥秘从“一枝独秀”到“百花齐放” Ag2S和InSe是特例,荣获2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。团队像调制精密配方一样,一块砸不碎、3个参数如同一个材料的塑性体检报告指标,该传感器件可以长期贴合皮肤进行连续监测,主要技术难点在于如何确保计算模型的准确性、 “砸不碎、常规陶瓷材料是脆的,厚度仅0.3毫米(相当于鸡蛋壳的厚度)的超薄柔性热电器件,”团队成员、碲等各司其职的元素,重复性等开展大量试验研究,团队通过反复验证和优化,研究生换了两名,团队迈出“从1到10”的关键一步,可靠性,硒化银等8种塑性无机半导体材料,为什么这个材料如此反常?”他立马来了兴趣。又获得了更优的导电特性。中国科学院院士、弯曲应变超过20%,创造出“中国牌”无机半导体,塑性是使用前提,硒化锡等7种新型塑性二维无机半导体。系列成果开始走向产业化。团队开辟了塑性无机半导体这一全新研究方向,研究越来越深入,保持实验室小批量样品的高性能是最大难题。史迅、如同鱼与熊掌, |