在對傳統矽材料相關應用研究達到瓶頸時，科學家們試圖尋找替代材料，二維材料因具備特殊的單原子層厚特點成爲近年來的研究熱門，尤其是二硫化钼(MoS2)、二硫化鎢(WS2)、二硒化钼(MoSe2)、二硒化鎢(WSe2)等過渡金屬硫化物(wù)(TMDCs)具有優異的光電(diàn)特性，比較傳統矽作爲晶體(tǐ)管材料時能夠實現更高的電(diàn)荷遷移率與更低的功率損耗。
斯坦福大(dà)學科研人員(yuán)基于二硫化钼發明了一(yī)種僅原子厚度的高性能晶體(tǐ)管，長度不到100納米，但可以實現在低電(diàn)壓運行時耐受高電(diàn)流。這使得柔性電(diàn)子産品達到“薄如蟬翼”的效果成爲可能。相關研究成果發表在《NatureElectronics》上。
随着科技的發展，雖然柔性電(diàn)子設備已經在日常生(shēng)活中(zhōng)“随處可見”了，如顔值較高的曲屏手機、升級版酷炫可折疊手機、不會“硌人”的智能服飾等等，但是人們對柔性電(diàn)子技術的探索仍未止步，至少在輕薄度、可延性等方面仍然具有很大(dà)的發展空間。
柔性電(diàn)子技術一(yī)般是通過将有機或無機材料電(diàn)子器件制作在柔性或可延性的基闆上，以使得傳統堅硬的電(diàn)子設備柔性化，從而能夠在不規則的條件下(xià)穩定運行。*早可以追溯到上世紀60年代，當時科研人員(yuán)一(yī)般以塑料、金屬、玻璃、橡膠爲基闆，并嘗試用有機半導體(tǐ)替代矽等無機半導體(tǐ)。
一(yī)般而言，材料的輕薄度與其柔性是正相關的，然而對于電(diàn)子設備而言，輕薄材料的電(diàn)壓耐受性一(yī)般比較差，在實際應用過程中(zhōng)存在很大(dà)的安全隐患，尤其是應用在醫療數據跟蹤器等可穿戴設備當中(zhōng)，基闆受熱分(fēn)解、漏電(diàn)或者是數據異常反饋不及時等都可能對使用者造成生(shēng)命危險。因此，如何保證電(diàn)子設備在滿足性能條件的前提下(xià)趨于輕薄化與小(xiǎo)型化，是至今爲止研究人員(yuán)一(yī)直在攻克的重要難點之一(yī)。
斯坦福大(dà)學研究人員(yuán)提出了一(yī)種新的基于層的工(gōng)藝使超薄電(diàn)子設備成爲可能。他們首先在覆蓋有玻璃塗層剛性矽基闆上，利用化學氣相沉積法使原子厚度MoS2薄膜疊加成爲僅三個原子厚度的塗層，該塗層上方覆蓋着納米級圖形結構金電(diàn)極，随後浸入去(qù)離(lí)子水中(zhōng)将整個器件堆棧剝離(lí)，并轉移到由聚酰亞胺制成的柔性基闆上。
*終包括基闆在内的整個柔性場效應晶體(tǐ)管結構厚度僅5微米，且分(fēn)辨率高、功耗低、散熱效果佳。
新工(gōng)藝在無線通信、“貼膚”電(diàn)子産品、人體(tǐ)芯片等領域中(zhōng)具有很大(dà)的應用前景，目前研究人員(yuán)正在尋找商(shāng)業化規模生(shēng)産的方法。此外(wài)，他們嘗試利用二硒化钼(MoSe2)和二硒化鎢(WSe2)材料驗證這種晶體(tǐ)管制造方法的多樣性。