铁电聚合物的柔性、透明和低重量特性使其在可穿戴电子和光学应用中极具应用前景。为了实现偏振使能器件功能的全部潜力,需要大规模制造具有良好控制的极性方向的聚合物薄膜,这仍然是一个挑战。目前广泛使用的Langmuir–Blodgett、旋涂和静电纺丝等方法只能产生多晶型或多晶薄膜,其中净极化受到损害。
近日,美国内布拉斯加大学林肯分校Xia Hong报道了一种易扩展策略,通过与1T′-ReS2的界面外延,成功获得了由紧密堆积的晶体纳米线组成的聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯) P(VDF-TrFE)薄膜。
文章要点
1)高分辨率透射电子显微镜表征显示,在控制热处理后,均匀的P(VDF-TrFE)膜重组为约10和35 nm宽(010)取向的纳米线,这些纳米线与下面的ReS2晶体排列。
2)压电响应力显微镜研究证实了P(VDF-TrFE)纳米线膜的平面外极轴,并揭示了低至0.1 V的矫顽电压。此外,反转极化可以在双层ReS2中诱导超过108的电导转换比,比未处理的聚合物栅极实现的电导转换比高6个数量级以上。
这项研究指出了一条具有高成本效益的路线,大规模加工高性能铁电聚合物薄膜,用于灵活的高能效纳米电子学。
参考文献
Dawei Li, et al, Assembly of Close-Packed Ferroelectric Polymer Nanowires via Interface-Epitaxy with ReS2, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202100214
https://doi.org/10.1002/adma.202100214