阅读排行更多

企业直播更多

推荐展会更多

变废为宝！上海科技大学物质学院联合团队实现从工业废料制备二维器件保护膜

2025-10-26 14:12:49来源：上海科技大学阅读量：13320 评论

　　二甲基二乙烯基硅烷是武兹法生产有机硅乙烯基封头剂过程中无法避免的副产物，我国是乙烯基封头剂的主要生产国和出口国，每年都会产生大量二甲基二乙烯基硅烷。目前该副产物尚缺乏成熟的工业利用途径，大部分被长期储存，不仅占用仓储资源，还存在环境泄露与安全生产隐患。同时，硫磺作为石化工业最常见的副产物，尽管已有广泛用途(例如硫酸的生产)，但其在世界范围内仍长期处于过剩状态。

　　近日，上海科技大学物质科学与技术学院严佳骏课题组与纪清清课题组合作，通过反硫化技术，仅用二甲基二乙烯基硅烷与硫磺两种工业废料，成功制备出富含硫元素的动态网络高分子薄膜，该薄膜能够有效修复单层二硫化钼场效应晶体管中的硫空位，抑制器件开关迟滞现象，从而显著提升场效应晶体管的高温工作性能。相关成果发表于国际知名学术期刊Green Chemistry。

图1. DMDVS的产生以及反硫化技术的概览和应用。

　　硅基交联剂的引入使所得聚合物展现出区别于传统反硫化体系的独特动态性能，研究团队通过不同的工艺条件实现了对聚合物多样形貌的精确调控，并通过多样的分析手段证实了富硫聚合物网络的生成。实验发现，不同形貌的聚合物在物理化学性质上存在显著差异。为获得可稳定应用的材料，团队通过后续工艺优化处理，制备出一种可热加工的富硫网络，其结构由更短的硫链相互连接(图2)。

图2. 多种形貌聚合物产生的拟议机理以及聚合物薄膜的动态特性表征。

　　单层硫化钼二维器件被认为是潜在的下一代集成电路材料，但是这类材料的高温稳定性不佳。高温下硫原子的挥发会导致硫化钼晶格产生空位，导致场效应晶体管性能下降，具体表现为迟滞窗口展宽、亚阈值摆幅退化等。研究团队将制备的富硫薄膜涂布在单层二硫化钼器件表面，发现器件高温性能得到显著改善：在150 ℃的迟滞窗口从38 V下降至20 V，亚阈值摆幅从+2.22 V/dec降低至+0.90 V/dec，硫空位浓度的增加量从84%下降至21%，硫空位产生被显著抑制。(图3)

图3. 涂布富硫薄膜的器件电学性能表征以及高温下器件窗口发生迟滞的机理解释。

　　本研究展示了将两种主要的工业废弃物——二甲基二乙烯基硅烷和元素硫结合，通过增值转化制备富硫动态聚合物网络的过程，真正实现了 “变废为宝”。这一成果为低值工业废弃物到先进功能材料的转化提供了全新范式。

　　本工作中，上海科技大学物质学院2024级博士研究生王子霄和2024级博士研究生裘园元为共同第一作者，上海科技大学严佳骏教授、纪清清教授为本文的共同通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。

上一篇：筑造智慧标杆，合肥某码头环境空气监测项目成功落地

下一篇：自然资源部发布第二批矿区生态修复典型案例

版权与免责声明：1.凡本网注明“来源：兴旺宝装备总站”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-兴旺宝合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：兴旺宝装备总站”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。 2.本网转载并注明自其它来源（非兴旺宝装备总站）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。 3.如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。

我来评论

昵称验证码匿名

文明上网，理性发言。（您还可以输入200个字符)

表情

所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关