ملخص:
اقترب العلماء من رؤية تطبيق واسع للإلكترونيات المرنة والقابلة للطباعة. نجح الفريق في تطوير ترانزستورات عضوية عمودية قوية ذات قطبي تحكم مستقلين.
قد لا تكون التلفزيونات عالية الدقة أو الهواتف الذكية القابلة للطي في القريب العاجل سلعًا فاخرة باهظة الثمن يمكن الإعجاب بها في المعارض التجارية الدولية للإلكترونيات. تعتبر الترانزستورات العضوية عالية الأداء ضرورة أساسية للدوائر الإلكترونية المرنة ميكانيكيًا المطلوبة لهذه التطبيقات. ومع ذلك ، فإن ترانزستورات الأغشية الرقيقة العضوية الأفقية التقليدية بطيئة للغاية بسبب التنقل في أشباه الموصلات العضوية ، لذلك لا يمكن استخدامها للتطبيقات التي تتطلب ترددات عالية. خاصة بالنسبة للدوائر المنطقية ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة ، مثل تلك المستخدمة لتحديد الترددات الراديوية (RFID) ، من الضروري تطوير ترانزستورات تمكن من تشغيل تردد عالٍ بالإضافة إلى خصائص الجهاز القابلة للتعديل (أي جهد العتبة). نجحت المجموعة البحثية للأجهزة والأنظمة العضوية (ODS) في مركز دريسدن للفيزياء الضوئية التطبيقية (IAPP) التابع لمعهد الفيزياء التطبيقية برئاسة الدكتور هانز كليمان في تحقيق مثل هذه الأجهزة العضوية الجديدة.
"حتى الآن ، يُنظر إلى الترانزستورات العضوية العمودية على أنها من الأشياء المثيرة للفضول في المختبر والتي كان يُعتقد أنها صعبة للغاية بحيث لا يمكن دمجها في دائرة إلكترونية. ومع ذلك ، كما هو موضح في منشورنا ، فإن الترانزستورات العضوية الرأسية ذات قطبي تحكم مستقلين مناسبة تمامًا لتحقيق المنطق المعقد الدوائر مع الحفاظ على الفائدة الرئيسية لأجهزة الترانزستورات الرأسية ، وهي تردد التحويل العالي ، "كما يقول الدكتور هانز كليمان.
تتميز الترانزستورات العضوية الرأسية ذات قطبي تحكم مستقلين بتردد تحويل عالٍ (بضع نانوثانية) وعتبة جهد قابلة للتعديل. بفضل هذه التطورات ، يمكن استخدام الترانزستورات الفردية لتمثيل حالات منطقية مختلفة (AND ، NOT ، NAND). علاوة على ذلك ، يضمن جهد العتبة القابل للتعديل سلامة الإشارة (هامش الضوضاء) واستهلاك منخفض للطاقة.
مع هذا ، حددت مجموعة البحث علامة فارقة فيما يتعلق برؤية الإلكترونيات المرنة والقابلة للطباعة. في المستقبل ، يمكن لهذه الترانزستورات أن تجعل من الممكن تحقيق وظائف إلكترونية متطورة مثل الاتصال اللاسلكي (RFID) أو شاشات مرنة عالية الدقة بالكامل مع مكونات عضوية ، وبالتالي الاستغناء تمامًا عن المكونات الإلكترونية القائمة على السيليكون.
المصدر