硅材料在20世纪的迅猛发展,不仅得益于人们对界面科学与工程的深入研究,更将广泛应用的半导体微电子学带入千家万户。在苏州举行的以“碳基半导体界面科学与工程”为主题的第386次香山科学会议上,与会专家指出,碳基半导体界面科学与工程是一个极其复杂的体系,仍有许多重大科学问题亟待解决。
展现广阔应用前景
以碳材料为主的半导体器件,是以共轭小分子/聚合物、石墨烯、富勒烯和碳纳米管等材料为主要工作物质的功能器件,包括有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)等。会议执行主席、苏州大学/香港城市大学教授、中科院院士李述汤在主题评述报告中介绍,与硅基半导体材料相比,碳基半导体材料具有无法替代的优势,如结构多样性和可裁剪性、来源广泛性、良好加工性以及可大面积制备等。自20世纪50年代以来,碳基半导体材料的研究及应用一直受到科学界高度关注,并不断取得突破,极大地促进了碳基半导体在基础研究和商业开发方面的发展,特别是在能源的高效转换、存储和利用等方面展现出越来越重要的应用前景。
专家介绍,作为与硅基半导体器件互补的新型器件,碳基半导体器件已形成一个由化学、物理科学、信息电子科学和材料科学等多学科交叉的新兴研究领域,在信息显示、固体照明、自动控制、太阳能利用、信息存储等方面展现出重要应用前景。特别是以OLED为基础的新型平板显示和固态光源,已率先或即将进入应用领域,向人们展示了碳基半导体器件的广阔发展前景。
碳基半导体器件的研究正受到全球日益重视,是当前极具挑战性和迫切性的重要研究方向。美国、日本、欧洲等国家和地区纷纷将有机半导体器件研究列入高技术发展规划,先后启动了一系列科研计划以推动其发展。