通过力学设计制备高质量半导体纤维
摘要
本文以熔芯热拉法纤维形成三个阶段（粘性流动、芯结晶和冷却）的应力形成和毛细管不稳定性的理论研究为指导，发展了芯材半导体材料和包层材料的力学匹配原则，突破脆性无机半导体材料的纤维柔性化技术，实现超长、无断裂和无扰动无机半导体纤维的连续化制备。采用新开发的收敛热拉法将半导体纤维集成到具有不同设计的导体、半导体和绝缘体复合结构中，由此获得的光电纤维在 2 V 偏压下表现出高达 0.55 A W-1 的响应度和短至 900 ns 的响应时间，与商用平面型光电探测器相当，解决了高性能的无机半导体材料与热拉法制备纤维的兼容性问题。更重要的是，这些纤维的柔软轻便和出色的机械性能使其能够构建大面积光电织物，同时兼顾轻质、舒适性、可机洗和透气性等特性。除此之外，本文展示了光电织物的广泛应用，包括个人辅助设备、用于个人健康监测的智能手表带以及水下可见光通信系统，为从极端力学和流体动力学角度提供理论基础，有望解决对高性能柔性半导体材料和可穿戴电子器件日益增长的需求
引用本文（GB/T 7714）
Jing Wu, Zhixun Wang, Dong Li, 等. 通过力学设计制备高质量半导体纤维[J]. Chinese Science Bulletin (Chinese Version), 2024.
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