AM综述:用于人体器件的软铁电材料
纳米技术 纳米 2020-12-20

由于剩余极化强度、电可编程等特点,基于有机、有机-无机杂化材料的软铁电体(Soft ferroelectrics)受到广泛关注,因此能够实现发展柔性、可折叠、可伸展的非易失性存储器,从而能够兼容各种制备和操作过程,能够优化性能。目前人们发现软铁电体在人体连接电子设备,尤其是在含有精确的可编程电子电路(比如柔性传感器、突触装置,显示器、光探测、电池等)能够保护人体安全等。有鉴于此,韩国延世大学Cheolmin Park等报道了目前软铁电材料,尤其是在铁电转化机理、人体连接智能电子器件等进展情况进行综述。基于铁电性原子/分子转换,软铁电材料通过独特的铁电性质在各种人体连接电子器件,配置有可编程电场的情况。作者认为本综述有望提升柔性电子学的发展。

本文要点:

(1)

由于人体连接电子学器件能够探测、储存、展示人体相关各种信息,人们通过大量的努力开发柔性、可穿戴、小片状器件(比如传感器、储存器、显示器)。作者基于铁电转换机理(原子、分子机理)分别进行介绍和总结,具体对构象变化、质子互变异构、离子位移、CT、包裹偶极子和液晶组装等铁电转换器件进行介绍和总结。

(2)

此外,对与铁电器件紧密联系的电子器件进行总结和介绍,比如光电探测、太阳能电池、电致发光、突触记忆、能量收集器等,对与之相配合的各种软铁电材料进行介绍。其中,主要的器件中都和构象变化的大分子铁电材料有关,比如P(VDF-TrFE)、尼龙,能够在合适的温度(308 K)产生较高的Tc、Pr,比其他种类软铁电材料性能更高。但是此类铁电聚合物距离实用仍然有一定距离,因为聚合物铁电材料的Ec较高,通常需要较高的编程电压。因此需要开发能够降低编程电压的软铁电材料,由此开发了Langmuir Blodgett、外延晶化等方法。

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参考文献

Chanho Park, Kyuho Lee, Min Koo, Cheolmin Park*, Soft Ferroelectrics Enabling High‐Performance Intelligent Photo Electronics, Adv. Mater. 2020, 2004999

DOI: 10.1002/adma.202004999

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202004999


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