海歸致力柔性電子學(xué) 期望未來手機(jī)電腦可拉伸降解



荊楚網(wǎng)訊(記者 趙莎莎) “你長(zhǎng)大了,想做什么?”
“我要當(dāng)一名科學(xué)家,因?yàn)榘l(fā)明創(chuàng)造新東西是件很酷的事兒?!?/p>
兒時(shí)的夢(mèng)想,正逐步照進(jìn)孫劍工作的現(xiàn)實(shí)。在新加坡國(guó)立大學(xué)攻讀博士,并從事一段博士后研究后,孫劍回到中國(guó),入職中國(guó)地質(zhì)大學(xué),目前擔(dān)任材料與化學(xué)學(xué)院副教授。
從學(xué)生到老師,從國(guó)外到國(guó)內(nèi),生活與工作環(huán)境變化了許多,但她“用創(chuàng)新研究,讓世界變得更美好”的愿景卻越發(fā)清晰。
5月23日,記者在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)見到了孫劍,聽她講述創(chuàng)新研發(fā)的奮斗歷程。
癡迷物理的女子
早在讀高中時(shí),孫劍就對(duì)物理課程有著濃厚的興趣,所以考入大學(xué)后,她選擇了物理學(xué)專業(yè)。一路走來,無論是在新加坡國(guó)立大學(xué)攻讀材料科學(xué)與工程專業(yè)的博士,還是從事博士后研究,物理都未曾離開過。
“留學(xué)期間,我的研究方向是透明導(dǎo)電氧化物,應(yīng)用方向之一是TFT(ThinFilmTransistor薄膜晶體管)的功能層?!睂O劍說。
TFT式顯示屏是各類筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)上的主流顯示設(shè)備,該類顯示屏上的每個(gè)液晶像素點(diǎn)都是由集成在像素點(diǎn)后面的TFT驅(qū)動(dòng)的,因此TFT式顯示屏也是一類有源矩陣液晶顯示設(shè)備。
“傳統(tǒng)TFT一般是非晶硅基的TFT,由于非晶硅的遷移率很低,所以TFT性能差一些。”孫劍一直期望研發(fā)出高遷移率的材料。2013年,日本人研發(fā)的以a-IGZO材料為功能層的TFT實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),該材料的遷移率是非晶硅的幾十倍,器件開關(guān)速度快,顯示屏分辨率高。由于是日本人的專利,所以中國(guó)人在使用時(shí),要支付高昂的專利費(fèi)。
孫劍一直致力于尋找a-IGZO的替代品,幾經(jīng)研發(fā),找到了a-IYZO。“當(dāng)時(shí)的性能測(cè)試還不錯(cuò),遷移率可以做到非晶硅的30倍以上,而且有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?!睂O劍表示,不過這只是實(shí)驗(yàn)室技術(shù),距離產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)一段路要走。
未來期望把科幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)
手機(jī)一折疊,塞到口袋里;透明電腦板一點(diǎn)擊,盡享網(wǎng)絡(luò)云端生活;走在路上,柔性透明的LED展現(xiàn)亮麗色彩變化……這種科幻大片里看到的場(chǎng)景,未來有可能成為現(xiàn)實(shí)。
而這種酷炫科技的實(shí)現(xiàn),與孫劍正在從事的柔性電子學(xué),包括透明導(dǎo)電氧化物、可降解柔性基板等研究密不可分。
在透明導(dǎo)電氧化物方向的研究上,孫劍選擇了p型透明導(dǎo)電氧化物以及p型TFT的研究?!澳壳?,該領(lǐng)域的研究還是世界性難題,由于試驗(yàn)困難多,鮮有人員愿意去研究。孫劍說,也正因?yàn)槿绱?,她愿意嘗試這一還是空白的領(lǐng)域。
孫劍分析說,p型氧化物和p型TFT一旦研究成功,與n型氧化物TFT組合在一起,可以形成大規(guī)模氧化物基的集成電路,甚至可以替代硅基的電子世界。硅不透明,而氧化物可以做成透明的,所以未來大家都有可能使用透明的電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品。
另一方面,孫劍還致力于環(huán)保無害可降解的柔性基板的研究。未來的手機(jī)、電腦不僅可以是透明的,還可以做成柔性的,可以隨意拉伸,再也不怕被摔了,最重要的是對(duì)環(huán)境無害甚至可以自然降解。
“不過,目前這一研究還處于理論研究階段。真正轉(zhuǎn)化為實(shí)物,還有漫長(zhǎng)的路要走?!睂O劍坦言。
心懷創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想的科學(xué)工作者
科研技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,離不開企業(yè)的參與。
早在2008年,孫劍就對(duì)創(chuàng)業(yè)感興趣,但她發(fā)現(xiàn),創(chuàng)業(yè)需要全身心的投入,不僅要有資金、技術(shù),還要有人脈,而她正在從事的科研工作也需要她的全力以赴。
分身乏術(shù)的孫劍,還是決定將精力放在科研上?!拔易约合葞ьI(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)潛心鉆研,攻克材料難題,做出一些環(huán)保有用的東西,然后未來希望自己有機(jī)會(huì)創(chuàng)業(yè)?!?/p>
作為湖北省留學(xué)人員商會(huì)的一員,孫劍工作之余,經(jīng)常參與商會(huì)的活動(dòng)。在她看來,“三人行,必有我?guī)熝?。每一次與創(chuàng)業(yè)人士的交流,總能讓自己對(duì)創(chuàng)業(yè)對(duì)科研有所感悟。”
走在科學(xué)研究的大路上,孫劍表示,今后會(huì)圍繞環(huán)保無毒可降解的材料和產(chǎn)品進(jìn)行研究,期望未來用創(chuàng)新技術(shù),實(shí)現(xiàn)“讓世界更加美好”的愿景。(趙莎莎)