具有高载流子迁移率的类橡胶可伸展半导体是构建具有机械柔软性的柔性电子和电路的最重要也是最具挑战性的材料，同时，对于许多新兴应用而言，在微观（材料）和宏观（结构）水平上均具有可拉伸性。然而，这种柔性半导体的开发仍处于萌芽阶段。

近日，美国休斯顿大学Cunjiang Yu报道了一种高性能可伸缩半导体纳米薄膜的简易可扩展制造，以及全橡胶晶体管、集成电子器件和功能器件的开发。

文章要点

1）基于空气/水界面组装策略，可将弹性半导体按比例缩放制造为独立式二相复合纳米膜，进而导致了聚(3-己基噻吩)（P3HT）分子的良好分子堆积和由此产生的高场效应载流子迁移率。同时，该二相复合半导体纳米膜有利地提供了机械延伸性。

2）所制备的复合纳米膜具有明显的优点：i）高载流子迁移率(8.57 cm² V-¹ s^-1)；ii）优异的机械延伸性，50%的载流子迁移率没有明显的衰减；iii）简单、可缩放、可重复和低成本的制造流程。

3）研究人员开发出完全由弹性导体，半导体和电介质制成的弹性晶体管和集成电子器件。晶体管可拉伸至50％，且迁移率会适当降低。此外，已经实现了具有完全弹性的逻辑门，即使在施加50％的应变时也能保持其逻辑功能。同时，还开发了一种弹性智能皮肤，该皮肤具有基于5×5晶体管阵列的有源矩阵，具有多重时空映射功能。最后将开发的多功能弹性电子皮肤（E-skin）应用在机器人手上，以展示其作为有效医疗诊断设备的功能。

Ying-Shi Guan, et al, Air/water interfacial assembled rubbery semiconducting nanofilm for fully rubbery integrated electronics, Sci. Adv. 2020

DOI: 10.1126/sciadv.abb3656

http://advances.sciencemag.org/content/6/38/eabb3656