Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Сразу две исследовательских группы в сотрудничестве произвели наиболее быстрые тонкопленочные органические транзисторы в мире.
Так они доказали наличие у экспериментальной технологии потенциала для достижения эффективности, необходимой для телевизионных экранов с высоким разрешением и других подобных электронных устройств.
Годами разработчики всего мира пытались использовать недорогие и богатые углеродом молекулы и пластики для создания органических полупроводников, способных выполнять электронные операции и приближающихся по скорости действия к более дорогостоящим технологиям на основе кремния.
В выпуске издания Nature Communications от 8 января инженеры из университета Небраски в Линкольне и Стэнфордского университета продемонстрировали создание тонкопленочных органических транзисторов, которые способны работать более чем в 5 раз быстрее, чем предыдущие примеры в рамках данной экспериментальной технологии.
Исследователи во главе с профессором Женань Бао и доцентом Чжин Сонгом Юангом изготовили органические тонкопленочные транзисторы с электронными свойствами, сопоставимыми с теми, что имеются в дорогих изогнутых телевизионных экранах на основе формы кремниевой технологии.
Ученые добились повышения скорости, изменив основной процесс изготовления тонкопленочных органических транзисторов.
Обычно ученые капают специальным раствором, содержащим богатые углеродом молекулы и добавочный пластик, на вращающееся блюдо, сделанное в данном случае из стекла. Вращение приводит к образованию тонкого покрытия на блюде.
В статье исследователи описали два важных преобразования процесса.
Во-первых, они вращали блюдо быстрее. Во-вторых, они покрыли лишь небольшую долю вращающейся поверхности, эквивалентной размеру почтовой марки.
Эти новшества сформировали эффект отложения более плотной концентрации органических молекул с более правильным выравниванием. Результатом стало значительное улучшение подвижности носителей, которое измеряется тем, насколько быстро электрические заряды проходят через транзистор.
Исследователи назвали этот усовершенствованный метод «внецентровым вращательным покрытием». Процесс сохраняет статус экспериментального, и инженеры пока не могут точно управлять выравниванием органических материалов в транзисторах или добиться однородной подвижности носителей.
Даже на текущем этапе внецентровое вращательное покрытие производит транзисторы с диапазоном скоростей намного выше, чем у предыдущих органических полупроводников, и сопоставимо с эффективностью поликремниевых материалов, используемых в современной высококачественной электронике.
Дальнейшее усовершенствование экспериментального процесса может привести к разработке недорогой высокоэффективной электроники на основе прозрачных подложек, таких как стекло и прозрачные и гнущиеся пластики.
Уже сейчас исследователи показали, что они способны создавать высокоэффективную органическую электронику, которая на 90% прозрачна для невооруженного глаза.