Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanoelectronics

Georgia Tech Team Demonstrerer Nye Transistor til brug i fleksibel plast Elektronik

Published on January 29, 2011 at 4:22 AM

I bestræbelserne på at udvikle fleksible plastik elektronik, en af ​​de anstødssten har været at skabe transistorer med nok stabilitet for dem at fungere i en række forskellige miljøer og samtidig bibeholde den nuværende nødvendige til at drive enhederne.

Online i tidsskriftet Advanced Materials, forskere fra Georgia Institute of Technology beskriver en ny metode til at kombinere top-gate organiske felt-effekt transistorer med en tolagede ledisolator. Dette gør det muligt for transistor til at udføre med en utrolig stabilitet, samtidig med at udstille gode nuværende performance. Desuden kan transistoren kan masseproduceres i en regulær atmosfære og kan oprettes ved hjælp af lavere temperaturer, hvilket gør den forenelig med plastik enheder, den viljestyrke.

Forskere ved Georgia Tech har demonstreret en ny transistor til brug på fleksibel plast elektronik, der er kendt som en top-gate organiske felt-effekt transistor med en tolagede ledisolator. Transistoren egenskaber giver det utrolig stabilitet, samtidig med at udstille gode resultater.

Forskerholdet brugte en eksisterende halvleder og ændrede porten dielektriske fordi transistor ydelse afhænger ikke blot af halvleder sig selv, men også på grænsefladen mellem halvleder og porten dielektriske.

"Snarere end at bruge en enkelt dielektrisk materiale, som mange har gjort i fortiden, har vi udviklet en tolagede gate dielektrikum," sagde Bernard Kippelen, direktør for Center for Økologisk Photonics og elektronik og professor i Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering.

Den tolagede dielektriske er lavet af en fluorholdig polymer kaldet CYTOP og en high-k metal-oxid lag skabt af atomare lag deposition. Anvendes alene, hvert enkelt stof har sine fordele og ulemper.

CYTOP er kendt for at danne nogle få defekter på grænsefladen mellem den organiske halvleder, men det har også en meget lav dielektrisk konstant, hvilket kræver en stigning i drev spænding. Den høje-k metal-oxid bruger lav spænding, men ikke har en god stabilitet på grund af et stort antal defekter på grænsefladen.

Så undrede Kippelen og hans team, hvad der ville ske, hvis de kombineres de to stoffer i en tolagede. Ville ulemperne udligner hinanden?

"Da vi begyndte at gøre testen eksperimenter, resultaterne var fantastiske. Vi havde forventet god stabilitet, men ikke til det punkt at have nogen nedbrydning i mobilitet for mere end et år," sagde Kippelen.

Holdet udførte et batteri af test for at se, hvor stabil tolagede var. De cyklede de transistorer 20.000 gange. Der var ingen nedbrydning. De testede det i henhold til en kontinuerlig biostress, hvor de løb den højest mulige strøm gennem den. Der var ingen nedbrydning. De har endda fanget den i en plasma kammer i fem minutter. Der var stadig ingen nedbrydning.

Den eneste gang, de så en forringelse var, da de faldt den til acetone i en time. Der var en vis nedbrydning, men transistoren var stadig i drift.

Ingen var mere overrasket end Kippelen.

"Jeg havde altid spørgsmålstegn ved begrebet om at have air-stabilt felt-effekt transistorer, fordi jeg troede, du ville altid have at kombinere de transistorer med nogle barriere belægning for at beskytte dem mod ilt og fugt. Vi har vist os forkert gennem dette arbejde, "sagde Kippelen.

"Ved at have den tolagede ledisolator vi har to forskellige nedbrydningsmekanismer at ske på samme tid, men effekten er sådan, at de compenstate for hinanden," forklarer Kippelen. "Så hvis du bruger en det fører til en nedsættelse af den nuværende, hvis du bruger de andre det fører til en omlægning af thereshold spænding og tiden til en stigning af den nuværende. Men hvis du kombinerer dem, deres virkninger annullere ud. "

"Dette er en elegant måde at løse problemet. Så snarere end at forsøge at fjerne en effekt, tog vi to processer, der komplimenterer hinanden og som et resultat du har et resultat, der er klippe stabil."

Transistoren leder strøm og kører ved en spænding svarende til amorf silicium, den nuværende industri standard, der bruges på glas substrater, men kan være fremstillet ved temperaturer under 150 ° C, i overensstemmelse med de kapaciteter af plast substrater. Det kan også laves i en almindelig atmosfære, hvilket gør det nemmere at fremstille end andre transistorer.

Ansøgninger om disse transistorer omfatter smarte bandager, RFID-tags, plast solceller, lys udledere for smartkort - stort set enhver applikation, hvor stabil strøm og en fleksibel overflade, der er behov for.

I dette papir testene blev udført på glas substrater. Dernæst holdet planer om at demonstrere transistorer på fleksible plastik underlag. Så vil de teste evnen til at fremstille tolagede transistorer med ink jet print teknologier.

Kilde: http://www.gatech.edu/

Last Update: 3. October 2011 17:19

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit