Forskere har opfundet en thin film transistor, der kunne føre til
udvikling af fleksible elektroniske enheder, med applikationer som
display-teknologi, medicinsk billedbehandling og produktion af vedvarende energi.
Forskere
var at udforske nye anvendelser for thin film transistors (TFT), som er mest
almindeligt forekommende på lavt strømforbrug, lav-frekvens-enheder, såsom en computer
skærm.
Indsatsen for at forbedre performance af transistorer
har været bremset af de udfordringer, der er for at udvikle nye materialer eller langsomt
forbedring af eksisterende til brug i traditionelle thin film transistor
arkitektur, kendt som metal oxide semiconductor field-effekt
transistor (MOSFET).
I stedet for at udvikle nye materialer,
forskere fra University of Alberta i Canada forbedret
performance ved at designe en ny transistor arkitektur, der tager
fordel af en bipolar handling.
I stedet for at bruge en type af afgift
luftfartsselskab, som de fleste thin film transistors gør, det bruger elektroner og
fravær af elektroner (refereret til som ‘huller’) til at bidrage til
elektrisk effekt.
Deres første gennembrud var at danne en
‘inversion’ hul lag i en “bred-bandgap’ halvleder, som har været
en stor udfordring i solid-state elektronik området.
“Når
dette blev opnået, var vi i stand til at konstruere en unik kombination af
halvleder-og isolerende lag, der tillod os at injicere ‘huller’ i
MOS interface,” sagde Perle Shoute fra University of Alberta.
Tilføjelse
huller på grænsefladen øget chancerne for, at en elektron ‘tunnel’
på tværs af en dielektrisk barriere. Gennem dette fænomen, en type af quantum
tunnelboring, var forskerne i stand til at opnå en transistor, der opfører sig
som en bipolar transistor.
“Det er faktisk den, der klarer sig bedst
(TFT) enhed af sin art nogensinde. Denne form for enhed, er normalt begrænset til
af de ikke-krystallinsk karakteren af det materiale, de er lavet af,”
sagde Ken Cadien fra University of Alberta.
Den dimension af
selve enheden kan skaleres med lethed for at forbedre ydeevnen
og holde op med behovet for miniaturisering, en fordel, at moderne
TFTs mangel. Transistoren er magt-håndtering af kapaciteter på mindst 10
gange større end kommercielt produceret thin film transistors.
“Normalt
tunneling nuværende betragtes som en dårlig ting i MOSFETs og det
bidrager til unødvendige tab af magt, som manifesterer sig som varme,” sagde
Shoute.
“Hvad vi har gjort, er at bygge en transistor, der mener, tunnelboring nuværende en fordel,” tilføjede hun.
Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.
Download Gadgets 360 app til Android og iOS til at holde dig ajour med de seneste tech nyheder, produkt
anmeldelser og eksklusive tilbud på de populære mobiler.