Small Methods:应变工程调控的二维材料柔性光电器件

柔性光电器件既可应用在曲面、弧面等异形静态应力表面,也可应用于可弯折、可穿戴的动态应力表面,是未来光电子器件的重要发展方向。二维材料具有优异的机械性能和半导体性能,是未来柔性光电器件研究的重要响应材料体系。揭示不同应用环境下应变对二维材料基本物性的影响规律,阐明应变对二维材料柔性器件性能调控机制,建立二维材料柔性器件的性能评价标准,对于充分发挥二维材料的性能和结构优势,构筑柔性光电器件具有重要的应用前景。

北京科技大学张跃教授、张铮副教授研究团队聚焦二维材料,系统综述了应变工程对二维材料及其柔性光电器件的性能影响和调控规律。从应变作用下二维材料的基本物理性能演变规律出发,总结了常见二维材料的力学性能以及应变工程诱导的电学性能和光学性能变化。围绕二维材料柔性光电器件性能评价体系,阐明了二维材料柔性光电器件的功能性指标和服役性能指标评价体系。针对目前应变工程对二维材料柔性光电器件的调控机制,阐述了压电势增强、拉伸应变诱导增强和预应变结构增强等应变工程增强器件性能的关键策略,分析了器件的柔韧性和弯曲寿命等柔性器件服役性能指标,介绍了延长器件服役寿命的主要方法。最后,总结和展望了应变调控二维材料柔性光电器件在传感成像、人工突触等应用领域的未来发展方向。相关论文在线发表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.202000919)上。