Анонсировано революционное усовершенствование органических транзисторов на основе монокристаллов Елизавета Игдеджи, Игдеджи Елизавета Седатована, Седат Игдеджи
Анонсировано революционное усовершенствование органических транзисторов на основе монокристаллов
С выходом на сцену более дешевых и гибких органических транзисторов в области гибких электронных технологий грядет революция.
Новые устройства заменят дорогие твердые полупроводники на основе кремния. Все бы хорошо, но пока слишком мало известно о том, как сгибание этих тонкопленочных электронных устройств скажется на их работоспособности, отметили ученые из Массачусетского университета в Эмхерсте.
В издании Nature Communications ученые Алехандро Брисеньо и Альфред Кросби с докторантом Маркосом Рейес-Мартинесом сообщили о результатах исследования того, как микромасштабное сморщивание влияет на электрическую эффективность монокристаллических полупроводников на основе углерода.
Исследователи впервые применили неоднородные деформации на проводящий канал органического транзистора и объяснили наблюдаемый эффект.
«Результаты релевантны современной технической индустрии, поскольку транзисторы запускают логику всей потребительской электроники. В экране смартфона, например, каждый пиксел включается и выключается сотнями тысяч или даже миллионами миниатюрных транзисторов», пояснил Рейес-Мартинес.
«Обычно транзисторы производятся из неорганического материала, такого как кремний», добавил он. „Мы работаем с кристаллическим полупроводником под названием рубрен. Это органически материал на углеродной основе, обладающий факторами работы, таким как подвижность носителя заряда, которые превосходят аналогичные факторы аморфного кремния. Органические полупроводники — любопытная замена кремния, поскольку их свойства можно настраивать, их можно наносить на разные основания, включая мягкие, и работать они способны при относительно низких температурах. Устройства на основе органических полупроводников дешевле традиционных, поскольку для работы им не требуются высокие температуры, чистые помещения и дорогая обработка“.
До сих пор большинство исследователей сосредоточено на том, чтобы научиться контролировать пагубное влияние механической деформации на электрические свойства транзистора. Однако в ряду систематических экспериментов команда обнаружила, что механическая деформация снижает эффективность лишь в определенных условиях, то есть временами она также либо усиливает ее, либо не оказывает никакого эффекта.
«Наша цель не только в том, чтобы продемонстрировать эти эффекты, но и объяснить и понять их. Мы использовали преимущество упорядоченной структуры ультратонких органических кристаллов рубрена для изготовления высокоэффективных ультратонких транзисторов», сообщил Рейес-Мартинес. „Работа в подобном масштабе над монокристаллом проведена впервые“.
Хотя монокристаллы считаются слишком хрупкими для использования в гибких устройствах, ученые обнаружили, что кристаллы толщиной от 150 нанометров до 1 микрометра обладают достаточными параметрами, чтобы сморщиваться и применяться на любой эластомерной подложке.
«Наши эксперименты особенно важны, поскольку они помогают исследователям работать с гибкими электронными устройствами для определения пределов работоспособности новых материалов под воздействием чрезвычайной механической деформации, когда устройства, например, наносятся на кожу».
06.05.2015 Елизавета Игдеджи, Игдеджи Елизавета Седатована, Седат Игдеджи
С выходом на сцену более дешевых и гибких органических транзисторов в области гибких электронных технологий грядет революция.
Новые устройства заменят дорогие твердые полупроводники на основе кремния. Все бы хорошо, но пока слишком мало известно о том, как сгибание этих тонкопленочных электронных устройств скажется на их работоспособности, отметили ученые из Массачусетского университета в Эмхерсте.
В издании Nature Communications ученые Алехандро Брисеньо и Альфред Кросби с докторантом Маркосом Рейес-Мартинесом сообщили о результатах исследования того, как микромасштабное сморщивание влияет на электрическую эффективность монокристаллических полупроводников на основе углерода.
Исследователи впервые применили неоднородные деформации на проводящий канал органического транзистора и объяснили наблюдаемый эффект.
«Результаты релевантны современной технической индустрии, поскольку транзисторы запускают логику всей потребительской электроники. В экране смартфона, например, каждый пиксел включается и выключается сотнями тысяч или даже миллионами миниатюрных транзисторов», пояснил Рейес-Мартинес.
«Обычно транзисторы производятся из неорганического материала, такого как кремний», добавил он. „Мы работаем с кристаллическим полупроводником под названием рубрен. Это органически материал на углеродной основе, обладающий факторами работы, таким как подвижность носителя заряда, которые превосходят аналогичные факторы аморфного кремния. Органические полупроводники — любопытная замена кремния, поскольку их свойства можно настраивать, их можно наносить на разные основания, включая мягкие, и работать они способны при относительно низких температурах. Устройства на основе органических полупроводников дешевле традиционных, поскольку для работы им не требуются высокие температуры, чистые помещения и дорогая обработка“.
До сих пор большинство исследователей сосредоточено на том, чтобы научиться контролировать пагубное влияние механической деформации на электрические свойства транзистора. Однако в ряду систематических экспериментов команда обнаружила, что механическая деформация снижает эффективность лишь в определенных условиях, то есть временами она также либо усиливает ее, либо не оказывает никакого эффекта.
«Наша цель не только в том, чтобы продемонстрировать эти эффекты, но и объяснить и понять их. Мы использовали преимущество упорядоченной структуры ультратонких органических кристаллов рубрена для изготовления высокоэффективных ультратонких транзисторов», сообщил Рейес-Мартинес. „Работа в подобном масштабе над монокристаллом проведена впервые“.
Хотя монокристаллы считаются слишком хрупкими для использования в гибких устройствах, ученые обнаружили, что кристаллы толщиной от 150 нанометров до 1 микрометра обладают достаточными параметрами, чтобы сморщиваться и применяться на любой эластомерной подложке.
«Наши эксперименты особенно важны, поскольку они помогают исследователям работать с гибкими электронными устройствами для определения пределов работоспособности новых материалов под воздействием чрезвычайной механической деформации, когда устройства, например, наносятся на кожу».
06.05.2015 Елизавета Игдеджи, Игдеджи Елизавета Седатована, Седат Игдеджи
Yorumlar
Yorum Gönder