Розроблено нові тонкоплівкові транзистори, завдяки яким можна налагодити масове виробництво гнучкої електроніки
Комп'ютери, мобільні телефони, які можна буде згортати як листок паперу, по праву вважаються майбутнім споживчої електроніки. Однак, однією з непереборних на сьогоднішній день проблем, яка гальмує розвиток всього напряму гнучкої електроніки в цілому, є те, що існуючі технології виробництва не можуть забезпечити масове виробництво гнучких електронних компонентів і приладів, що володіють ідентичними електронними характеристиками. Однак, завдяки розробленим вченими з Суррейского університету новому компоненту, момент, коли з'являться перші гнучкі пристрої, став набагато ближче.
Група з Інституту передових технологій (Advanced Technology Institute, ATI) Суррейского університету, працюючи спільно з вченими компанії Phillips, розробила, виготовила і продемонструвала працюють досвідчені зразки тонкоплівкових транзисторів, на основі яких можна будувати електронні логічні схеми будь-якої складності. Крім цього, нові транзистори виготовляються досить просто, що дозволяє реалізувати їх масове виробництво при великому значенні показника повторюваності їх характеристик.
"Люди міркують про гнучкої електроніки вже більше 20 років, а останнім часом деякі дослідники все частіше демонструють зразки гнучких електронних пристроїв" - розповідає доктор Рэду Спореа (Dr Radu Sporea), - "Але насправді все не так добре, навіть якщо ви в своїй лабораторії виготовите п'ять однотипних гнучких пристроїв, то їх характеристики будуть значно відрізнятися від екземпляра до екземпляра".
В основу тонкоплівкового транзистора лягла структура SGT-транзистора (source-gated transistor), розробленого близько десятиліття тому. Такі транзистори працюють в п'ять-десять разів повільніше, ніж звичайні біполярні та польові транзистори, але вони є більш надійними в роботі, вони споживають менше енергії в роботі і переносять високий рівень зовнішніх електричних і магнітних впливів, що дозволяє позбутися від необхідності використання додаткових захисних ланцюгів. Такі властивості SGT-транзистора дає йому те, що управління рухом потоку електронів здійснюється не в об'ємі кристала напівпровідникового матеріалу, а в точці контакту металу з напівпровідником.
"Ви можете уявити собі недорогі електронні пристрої, у яких немає ніякого дисплея, але які можуть бути надруковані на пластику або тканини, з якої виготовлена ваша одяг. Якщо в складі цих пристроїв будуть перебувати звичайні польові транзистори, то вам не можна буде навіть близько наближатися до джерел радіовипромінювання. Потужності радіохвиль, випромінюваних мобільним телефоном або точкою доступу Wi-Fi, буде цілком достатньо для того, щоб вивести з ладу крихітні транзистори, які не захищені жодними корпусами та іншої електричної екрануванням" - розповідає доктор Спореа, - "Наша ідея полягає в тому, що SGT-транзистори зможуть зберегти працездатність в більш жорстких умовах і, тому, при проектуванні гнучкої електроніки їм слід віддати перевагу".
Крім всіх перерахованих вище достоїнств SGT-транзисторів, вони володіють ще однією незаперечною перевагою. Їх структура допускає їх виготовлення практично з будь-якого напівпровідникового матеріалу, включаючи кремній, органічні напівпровідники, окис цинку і навіть графен, що дозволить значно розширити область застосування нових транзисторів.