Создан быстрый прозрачный транзистор из дешёвых органических материалов

Создан быстрый прозрачный транзистор из дешёвых органических материалов

Учёные из Стэндфордского университета (Stanford University) и университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska–Lincoln) представили тонкие прозрачные полупроводники, которые могут стать основой для недорогих высокопроизводительных электронных устройств.

Уже несколько лет инженеры по всему миру пытаются использовать дешёвые богатые углеродом соединения и пластмассы для создания органических полупроводников, способных составить конкуренцию дорогим технологическим решениям на основе кремния. Но до сих пор все подобные разработки сильно проигрывали "кремнию" в скорости электронных операций.

Две исследовательские группы объединили усилия и создали тонкоплёночные органические транзисторы, которые могут работать в пять раз быстрее предыдущих аналогов. Кроме того, они практически полностью прозрачные (для невооружённого глаза на 90%), а это означает, что их можно будет использовать, например, в создании дисплеев.

Обычно для изготовления органических полупроводниковых пластин используют специальный раствор, состоящий из молекул с большим содержанием углерода (отсюда название "органический") и дополняющего их полимера. Раствор выливают на вращающуюся подложку. Жидкость растекается, образуя тонкий слой материала, из которого со временем и получаются транзисторы.

Как сообщается в статье, опубликованной в издании Nature Communications, учёные внесли в этот процесс два простых изменения. Во-первых, увеличили скорость вращения подложки (в данном случае стеклянной), что позволило раствору распределяться более равномерно. Во-вторых, они нанесли раствор не на всю вращающуюся поверхность, а лишь на небольшой участок размером с почтовую марку. В итоге они получили более высокую концентрацию органических молекул, которые к тому же были упакованы относительно друг друга более равномерно.

Последние два параметра очень важны, так как подвижность носителей заряда в получаемых плёнках выше, а это сказывается на скорости работы будущего устройства.

Сами исследователи говорят, что весь процесс пока ещё остаётся экспериментальным, так как они не могут более-менее точно контролировать концентрацию молекул и равномерность их распределения. Из-за этого и мобильность зарядов становится неравномерной, что ухудшает характеристики получаемого транзистора.

Но даже сейчас полученные транзисторы значительно превосходят все, что делали из органических соединений раньше, и сравнимы по производительности с используемыми ныне устройствами из поликристаллического кремния.

Дальнейшее развитие технологии позволит создавать недорогие быстрые полупроводники на прозрачных подложках из гибких пластмасс. Они могут быть использованы при разработке изогнутых экранов высокой чёткости, гибких смартфонов, планшетных компьютеров и нового поколения прозрачных электронных приборов.

Также по теме: Лучший транзистор построили при помощи ДНК Физики научились включать и выключать магнитное поле графена Компания IBM создала процессор на сверхплотном массиве нанотрубок Физики поймали рекордное переключение электричества Американцы создали исчезающие электронные микросхемы Электронная кожа научили светиться при нажатии

vesti.ru

Похожие новости:
64 года назад был продемонстрирован первый транзистор
Транзистор — это электронный прибор из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний.Первый действующий транзистор создали в 1947 году американские физики ..
2011-12-23 1947 0 Технология
0
Новая швейцарская микросхема легко оборачивается вокруг волоса
Исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich) создали прозрачную гибкую электронную схему, которая настолько мала, что может уместиться на поверхность контактной линзы или её можно обернуть вокруг человеческого волоса. Команда разработчиков во главе с доктором ..
2014-01-10 1418 0 Технология
0
Инженеры собрали самый гибкий транзистор на нанотрубках
Новый элемент схемы можно скомкать как листик бумаги – он не потеряет свои электрические свойства. Транзистор будет работать, даже если всю схему скомкать в руках до состояния шарика. Приятный бонус: вся схема абсолютно прозрачная. Самый гибкий в мире транзистор ..
2012-03-6 1672 0 Технология
0
Создан термостойкий органический транзистор
Международная группа исследователей создала гибкий транзистор, устойчивый к термическому воздействию. Статья ученых появилась в журнале Nature Communications. Органические полупроводники активно изучаются из-за своих специфических механических свойств, в частности, гибкости. Одним из основных недостатков таких полупроводников ..
2012-03-8 1988 0 Технология
0
Технологии будущего: необходим ли прозрачный телефон?
Когда мы думаем о телефонах будущего, то нам, как правило, представляются девайсы с гнущимися или прозрачными дисплеями. Как оказалось, последние уже вышли из разряда фантастических рассказов и стали вполне реальной вещью. Недавно компания Polytron заявила во всеуслышание о том, что «технологии будущего» уже близки ..
2013-02-19 2376 0 Технология
1
Ученые создали графеновый транзистор
Новый транзистор способной произвести революцию в технологиях получения изображений для медицинских целей и в системах безопасности был разработан на основе графена исследователями из университетов Манчестера и Ноттингема. В своей статье, опубликованной в «Nature Communications», исследователи сообщают, о создании первого транзистора с бистабильными ..
2013-05-2 1690 0 Технология
0
Создан самый маленький в мире транзистор
Американские физики создали самый маленький в мире транзистор. Электронный компонент микросхем имеет длину затвора порядка одного нанометра. Посвященное этому исследование опубликовано в журнале Science.Уменьшение длины затвора было достигнуто благодаря использованию в транзисторе сульфида ..
2016-10-08 15759 0 Технология
0
Ученые создали транзистор из одной молекулы и нескольких атомов
Международная команда исследователей, в которую вошли представители Германии, Японии и США, создала транзистор из одной молекулы и нескольких атомов, используя сканирующий туннельный микроскоп. Результаты были опубликованы в журнале Nature, краткое изложение представил The Guardian. Полученный образец состоит ..
2015-07-23 4522 0 Технология
1
Ученые создали сверхбыстрые транзисторы
Новый транзистор, разработанный в Лаборатории технологий микросистем (Microsystems Technology Laboratories, MTL) Массачусетского технологического института, имеет скорость работы, в два раза превышающую скорость предыдущего варианта экспериментального германиевого транзистора, который, в свою очередь, по скорости работы превосходил ..
2013-01-11 1841 0 Технология
0
Физики сделали транзистор из одного атома
Международная группа ученых создала транзистор, состоящий из одного атома фосфора, размещенного на кремниевой подложке. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology. Физики уже достаточно давно умеют манипулировать отдельными атомами. Например, с помощью сканирующего туннельного микроскопа еще в 1990 году ..
2012-02-20 2399 0 Технология
0
Создана эластичная литий-ионная батарея
Растягивание источника питания с подключенным в цепь светодиодом. Инженеры Северо-Западного университета создали гибкий литий-ионный источник питания, который способен обратимо растягиваться в три раза, не теряя напряжения и силы тока. Описание устройства опубликовано в журнале Nature Communications, а краткое ..
2013-02-27 1639 0 Технология
0
Создан первый транзистор на фосфорной альтернативе графена
Ученые из Мичиганского университета и Университета Пердью разработали первый в мире транзистор на фосфорене — двухмерном фосфоре. Описание устройства выложено в виде препринта в архиве Корнельского университета, кратко о нем пишет NewScientist. На основе фосфорена и сульфида молибдена ученые создали CMOS-инвертер ..
2014-01-27 1734 0 Технология
0
Транзистор из нанотрубки впервые победил своего кремниевого собрата
Специалисты IBM создали транзистор из одной углеродной нанотрубки. Устройство, длина которого не превышает 9 нанометров, подивило учёных – по производительности оно превзошло всех своих собратьев того же размера, в том числе транзистор кремниевый. Открытие сулит различной технике увеличением производительности ..
2012-01-27 2190 0 Технология
0
Япония представила самый быстрый поезд в мире
В Японии запустили самый быстрый в мире поезд. Прежде, первой страной в списке самых быстрых поездов являлся Китай. Но начиная с 2011 года, компания по производству поездов Hayabusa представила самый быстрый поезд в мире с одноимённым названием. В настоящий ..
2014-10-17 2621 0 Технология
3
Физики разработали графеновый транзистор
Физики из Швеции и Германии представили прототип транзистора на основе графена и соединения кремния и углерода, которому не требуются металлические электроды. По словам ученых, роль электродов играют полоски графена, соединенные с карбидом кремния, являющимся полупроводником.По словам исследователей, функции ..
2012-07-19 1883 0 Технология
0