癸二烯二炔

【重点摘要】硅光电二极管的刚性结构给大面积低成本扩展带来困难,限制了它在一些新兴应用中的使用。通过详细的表征方法,揭示了基于聚合物体异质结的有机光电二极管中,收集电荷的电极对低频噪声的影响。经过优化的有机光电二极管在可见光范围内的各项指标(响应时间除外)可媲美低噪声硅光电二极管。溶液处理制备的有机光电二极管提供了一些设计机会,例如用于生物识别监测的大面积柔性环形有机光电二极管,其性能可达到硅器件的水平。【硅光电二极管的局限性】 数十年来,硅光电二极管一直是光检测技术的基石,但它们的结构刚性给大面积低成本扩展应用带来许多局限。这给新兴的光电检测应用带来挑战。为实现更大面积的光电检测以及柔性基片上低成本光电二极管的制作,我们需要寻找新的材料体系。【有机光电二极管的低频噪声特性】 有机光电二极管常基于聚合物制成,具有结构灵活性等优势。研究人员通过详细的表征方法学,考察了这类二极管低频电子噪声的来源,发现负责收集电荷的电极对低频噪声有重要影响。这为设计低噪声的有机光电二极管奠定了基础。【有机光电二极管的指标表现】 经过优化设计后,有机光电二极管的大多数指标已可达到商用硅光电二极管的水平,特别是在可见光范围内。例如响应度、灵敏度、线性度、功耗等。它们的响应时间仍比不上硅二极管,但对大多数视频速率的应用已经足够。【应用展望】 溶解性的有机光电二极管制造过程为它们带来了许多应用机会。例如,大面积柔性的环形有机光二极管可用于生物识别监测。此类二极管成本低,可在多种非平面基片上制作,性能已达商用硅器件的水平。它们有望在新兴的光电子学领域大放异彩。图1 硅光电二极管(SiPD)与有机光电二极管(OPD)性能比较(A) OPD 尺寸结构。(B)测量所得光谱响应度。EQE,外量子效率。(C) 测量所得光照度依赖的光电流和响应度。LDR,线性动态范围。(D) 测量所得均方根噪声电流、噪声当量功率 (NEP)和特定探测度统计框图(_N_代表数据点数量)。Max,最大值 Min,最小值。图2 SiPD 和 OPD 中的稳态暗电流密度和电子噪声特性(A) 电压依赖的暗电流密度。Exp.,实验值。(B) 反向偏置下,建模和测量所得均方根噪声电流比较。图3 SiPD 和 OPD 中的时域响应特性(A) 负载电阻依赖的 10-90% 上升和下降响应时间。(B) 525 nm处频率依赖的归一化响应度。图4 弯曲 OPD(Flex-OPD)及其在光电容积图(PPG)中的应用(A) Flex-OPD 器件几何结构。PES,聚醚砜。(B) 小面积、大面积 Flex-OPD 和大面积 OPD 中的均方根噪声电流、响应度、NEP 和特定探测度统计框图。(C) S1133 SiPD 和环形 Flex-OPD PPG 阵列原理图(上) 手指反射模式 PPG 信号的 SiPD 和不同功率红色 LED驱动的环形 Flex-OPD PPG 阵列比较(下)。

美国材料与实验协会(The American Society for Testing and Materials ，ASTM)就聚氯乙烯塑料(PVC)中的低水平邻苯二甲酸酯的控制决定发布自愿性标准ASTM D7823-13。该标准提供了热脱附–气相色谱/质谱法(Thermal Desorption – Gas hromatography / Mass Chromatography，TD-GCMS)来识别并测定6种邻苯二甲酸酯(DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP 和 DIDP)的数量。 　　新的ASTM标准介绍TDGC/MS为一种分析方法。样本是通过将PVC原料溶解在四氢呋喃(tetrahydrofuran)中而制备。“低水平”定义为1000 毫克/千克，然而目前还没有检测或定量的限值参考。所有邻苯二甲酸酯的相对标准偏差应好于5%。 　　涉及到的六种邻苯二甲酸酯受到以下法规规管，分别为： 　　一. 2008消费者产品安全改进法案(The Consumer Products Safety Improvement Act of 2008 ，CPSIA) 　　二. 欧洲委员会法规(EC) 552/2009(REACH法规附件17)第51和52部分 　　三.日本卫生、劳动及福利部第336号指导法案(Japan’s Health, Labour and Welfare Ministry (HLWM) Guideline No. 336)(2010) 　　四.加拿大消费者安全法案(The Canada Consumer Product Safety Act)SOR/2010-298 　　应该注明的是，受规管的邻苯二甲酸酯并不只是这些。比如，加州在第65号提案中规管了这六种中的四种(DNOP 和 DINP并不在65号提案的列表中)，但是提案中另外一种邻苯二甲酸酯DnHP并不在本新规范围内。同时，丹麦环境部将在2015年规管上述的前三种邻苯二甲酸酯(DBP、BBP、DEHP)以及DIBP。最新的REACH SVHC候选清单中还包括了DPP、nPIPP、DIPP、BMP、DIBP、BBP、和 DPP。 　　表1 本文中使用的简称对照 简称 全名 CAS号 DEHP 邻苯二甲酸二辛酯 117-81-7 BBP 邻苯二甲酸丁苄酯 85-68-7 DBP 邻苯二甲酸二丁酯 84-74-2DIBP 邻苯二甲酸二异丁酯 84-69-5 DNOP 邻苯二甲酸二正辛酯 117-84-0 DINP 邻苯二甲酸二异壬酯 28553-12-0和 68515-48-0 DIDP 邻苯二甲酸二异癸酯 26761-40-0 和 68515-49-1 DnHP 邻苯二甲酸二正己酯 84-75-3 BMP 邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯 117-82-8 nPIPP 邻苯二甲酸正戊基异戊基酯 776297-69-9 DPP 邻苯二甲酸二戊酯 131-18-0 DIPP 邻苯二甲酸二异戊酯 605-50-5

沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论文指出，他们成功将二维材料集成在硅微芯片上，并实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究成果将帮助半导体公司降低制造成本，及人工智能公司减少数据处理时间和能耗。微芯片内的设备和电路的光学显微镜图像。图片来源：《自然》杂志网站二维材料有望彻底改变半导体行业，但尽管科学家们研制出了多款类似设备，但技术制备水平较低，因为大部分技术使用与目前的半导体工业不兼容的合成和加工方法，在无功能的基板上制造出大型器件，且成品率较差。例如，IBM曾试图将石墨烯集成到用于射频应用的晶体管中，但这些器件无法存储或处理信息。最新研究将名为多层六方氮化硼的二维绝缘材料（约6纳米厚），集成到包含由互补金属—氧化物半导体技术制成的硅晶体管的微芯片内，实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究人员表示，研制出的器件宽度仅260纳米，能用于高级数据存储和计算。未来大多数微芯片将会利用这些二维材料优异的电子和热属性。最新制造出的微芯片显示出了高耐久性和特殊的电子性能，使制备出功耗极低的人工神经网络成为可能。人工神经网络是人工智能系统的关键组成部分，但现有大多数设备都不适合实现这种类型的神经网络，最新研究为此开辟了一条新途径。此外，最新研究有望帮助微芯片制造商和人工智能公司开发新硬件，以减少数据处理时间并降低能耗。研究人员强调，最新研究对纳米电子和半导体领域来说具有重要意义，因为所生产的器件和电路性能优异，且具有深远的工业应用潜力。