Forskere har funnet opp en thin film transistor som kan føre til
utvikling av fleksible elektroniske enheter med programmer som
display-teknologi, medisinsk bildebehandling og produksjon av fornybar energi.
Forskere
var å utforske nye bruksområder for tynn film transistorer (TFT), som er mest
ofte funnet i lavt strømforbruk, lav-frekvens enheter, for eksempel en datamaskin
displayet.
Arbeidet med å forbedre ytelsen av transistorer
har blitt bremset av utfordringene i å utvikle nye materialer eller sakte
forbedre eksisterende for bruk i tradisjonelle thin film transistor
arkitektur, kjent som metal oxide semiconductor field effect
transistor (MOSFET).
I stedet for å utvikle nye materialer,
forskere fra University of Alberta i Canada forbedret
ytelse ved å designe en ny transistor arkitektur som tar
fordelen med en bipolar handling.
I stedet for å bruke én type kostnad
transportøren, som de fleste tynn film transistorer, den bruker elektroner og
fravær av elektroner (referert til som “hull”) for å bidra til å
elektrisk effekt.
Deres første gjennombruddet var å danne en
‘endringer’ hull laget i et “bredt-bandgap’ semiconductor, som har vært
en stor utfordring i solid-state-elektronikk-feltet.
“En gang
dette ble oppnådd, var vi i stand til å konstruere en unik kombinasjon av
halvledere og isolerende lag som tillot oss å injisere ‘hull’ i
MOS grensesnitt,” sa Gem Shoute fra University of Alberta.
Legge til
hull i grensesnittet økt sjansene for et elektron ‘tunnel’
over en dielektrisk barriere. Gjennom dette fenomenet, en type quantum
tunnelling, forskere var i stand til å oppnå en transistor som oppfører seg
som en bipolar transistor.
“Det er faktisk den beste resultater
(TFT) i sitt slag noensinne. Denne typen av enheten er normalt begrenset
av den ikke-krystallinske arten av materialet de er laget av,”
sa Ken Cadien fra University of Alberta.
Dimensjon
selve enheten kan skaleres med letthet for å forbedre ytelsen
og holde tritt med behovet for miniaturisation, en fordel som moderne
TFTs mangel. Transistoren har makt-håndtering evner minst 10
ganger større enn kommersielt produsert tynn film transistorer.
“Vanligvis
tunnelling gjeldende regnes som en dårlig ting i Mosfet og det
bidrar til unødvendig tap av makt, som manifesterer seg som varmen,” sa
Shoute.
“Det vi har gjort er å bygge en transistor som vurderer tunnelling gjeldende en fordel,” la hun til.
Funnene ble publisert i tidsskriftet Nature Communications.
Last ned Gadgets 360-app for Android og iOS for å holde deg oppdatert med den nyeste tech nyheter, produkt
anmeldelser og eksklusive tilbud på de populære mobiler.