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

צוות ג'ורג'יה טק מדגים הטרנזיסטור החדש לשימוש באלקטרוניקה פלסטיק גמיש

Published on January 29, 2011 at 4:22 AM

בחיפוש לפתח אלקטרוניקה פלסטיק גמיש, אחת מאבני הנגף כבר ליצירת טרנזיסטורים עם יציבות מספיק להם לתפקד במגוון רחב של סביבות, תוך שמירה הנוכחי צריך כוח המכשירים.

מקוון חומרים העת מתקדם, חוקרים מן המכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה לתאר שיטה חדשה של שילוב השער העליונה אורגני אפקט שדה טרנזיסטורים עם מבודד שער bilayer. זה מאפשר הטרנזיסטור לבצע עם יציבות מדהימה בעת מפגין ביצועים טובים הנוכחי. בנוסף, הטרנזיסטור יכול להיות מיוצר המוני באווירה רגיל ניתן ליצור באמצעות בטמפרטורות נמוכות יותר, מה שהופך אותו תואם את התקני הפלסטיק זה יהיה כוח.

חוקרים באוניברסיטת ג'ורג'יה טק הדגימו הטרנזיסטור החדש לשימוש אלקטרוניקה פלסטיק גמיש, הידוע בכינויו טרנזיסטור שער העליונה אפקט שדה אורגני עם מבודד שער bilayer. תכונות של טרנזיסטור לתת לו יציבות מדהימה בעת מציג ביצועים טובים.

צוות המחקר השתמש המוליכים למחצה הקיימים שינו את השער דיאלקטרי כי ביצועי טרנזיסטור תלויה לא רק מוליכים למחצה עצמו, אלא גם על הממשק בין מוליכים למחצה לבין דיאלקטרי השער.

"במקום להשתמש חומר דיאלקטרי יחיד, כפי שרבים עשו בעבר, פיתחנו דיאלקטרי שער bilayer," אמר ברנרד Kippelen, מנהל המרכז אורגני Photonics ואלקטרוניקה ו פרופסור בבית הספר ג'ורג'יה טק של להנדסת חשמל ומחשבים.

דיאלקטרי bilayer עשוי פולימר fluorinated המכונה CYTOP ו-K גבוה שכבת תחמוצת מתכת שנוצרו על ידי בתצהיר שכבה אטומית. בשימוש לבד, חומר לכל אחד מהם יש את היתרונות שלה ואת החסרונות שלה.

CYTOP ידוע טופס פגמים אחדים על הממשק של מוליכים למחצה אורגניים, אלא יש בו גם קבוע דיאלקטרי נמוך מאוד, אשר דורש גידול מתח לכונן. High-k תחמוצת מתכת משתמשת מתח נמוך, אך אין לו יציבות טובה בגלל מספר גבוה של מומים על הממשק.

אז, תהה Kippelen וצוותו מה יקרה אם הם שילבו את שני חומרים bilayer. החסרונות האם מבטלים זה את זה?

"כשהתחלנו לעשות את הניסויים בדיקה, התוצאות היו מדהימות. ציפינו יציבות טובה, אבל לא עד כדי כך אין השפלה ניידות במשך יותר משנה", אמר Kippelen.

הצוות ביצע סדרת בדיקות כדי לראות עד כמה היה יציב bilayer. הם רכבו טרנזיסטורים 20,000 פעמים. לא היה שום השפלה. הם בדקו אותו תחת biostress מתמשך שבו הם רצו הנוכחי הגבוה ביותר האפשרי דרך זה. לא היה שום השפלה. הם אפילו תקע אותו בתא פלסמה במשך חמש דקות. אין עדיין שום השפלה.

הפעם היחידה שהם ראו כל השפלה הייתה כשזרקו אותו אצטון במשך שעה. היה קצת השפלה, אך הטרנזיסטור עדיין מבצעית.

אף אחד לא היה מופתע יותר Kippelen.

"אני תמיד חקרה את המושג שיש אוויר יציב אפקט שדה טרנזיסטורים, כי חשבתי שאתה תמיד צריך לשלב את טרנזיסטורים עם ציפוי חלק מחסום כדי להגן עליהם מפני חמצן ולחות. הוכחנו את עצמנו לא נכון דרך עבודה זו, "אמר Kippelen.

"על ידי בעל שער מבודד bilayer יש לנו שני מנגנונים השפלה שונים שקורים באותו הזמן, אבל ההשפעות הן כאלה שהם compenstate אחד לשני", מסביר Kippelen. "אז אם אתה משתמש באחד הוא מוביל לירידה של הנוכחי, אם אתה משתמש השני זה מוביל לשינוי של מתח thereshold ועם הזמן לעלייה של הנוכחי. אבל אם אתה לשלב אותם, לבטל את ההשפעות שלהם. "

"זוהי דרך אלגנטית לפתרון הבעיה. לכן, במקום לנסות להסיר אפקט, לקחנו שני תהליכים מחמאה כי זה וכתוצאה מכך יש לך תוצאה של סלע יציב."

טרנזיסטור מבצעת הנוכחי פועל במתח להשוות סיליקון אמורפי, תקן התעשייה הנוכחי נעשה שימוש על מצעים זכוכית, אבל יכול להיות מיוצר בטמפרטורות נמוכות מ 150 ° C, בקו אחד עם היכולות של מצעי פלסטיק. זה גם יכול להיות שנוצרה אווירה קבוע, מה שמקל לפברק יותר טרנזיסטורים אחרים.

יישומים עבור הטרנזיסטורים הללו כוללות תחבושות חכמים, תגי RFID, תאים סולריים מפלסטיק, emitters אור על כרטיסים חכמים - כמעט כל יישום שבו כוח יציב משטח גמיש נדרשים.

במאמר זה הבדיקות בוצעו על מצעים זכוכית. בשלב הבא, הקבוצה מתכננת להדגים את הטרנזיסטורים על מצעים פלסטיק גמיש. אחר כך הם יבדקו את היכולת לייצר טרנזיסטורים bilayer עם סילון טכנולוגיות דיו ההדפסה.

מקור: http://www.gatech.edu/

Last Update: 10. October 2011 09:57

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