Створені самі тонкі, гнучкі і прозорі на сьогоднішній день транзистори
Вже досить довго люди, що мають відношення до обчислювальної техніки та цифрової електроніки, мріють про появу прозорих і гнучких пристрій, які можна згорнути, як скласти аркуш паперу і сховати в кишеню. У минулому році компанія Samsung представила перший мобільний телефон з вигнутим екраном, але цей екран є твердим і не може згинатися. Таке положення справ пов'язане в першу чергу з відсутністю гнучких транзисторів і інших електронних компонентів, без яких неможливе створення дійсно гнучких і прозорих електронних пристроїв. Але вчені з Національної лабораторії Аргонна зробили досить значний крок у напрямку створення гнучкої електроніки. Вони розробили структуру, технологію виробництва і виготовили досвідчені зразки самих тонких, гнучких і прозорих двомірних транзисторів на сьогоднішній день.
Нагадаємо нашим читачам, що транзистори є основою основ всієї сучасної електроніки. Ці електронні прилади, в залежності від наявності керуючого сигналу, можуть перебувати в двох станах, у включеному і вимкненому стані, що відповідає логічним 1 і 0, що становлять основу двійкового мови всіх цифрових пристроїв. Тонкоплівкові транзистори являють собою підмножину досить обширного сімейства транзисторів. Вони дуже широко використовуються в матрицях плоских дисплеїв, які застосовуються у всіх сучасних пк і смартфонах.
Створені вченими транзистори мають товщину всього в десять атомарних шарів, вони здатні працювати в діапазоні температур від -195 до 120 градусів Цельсія. "Завдяки таким транзисторів ми отримуємо можливість виготовлення прозорих, майже невидимих екранів", - розповідає Андреас Релофс (Andreas Roelofs), директор Центру наноматеріалів лабораторії Аргонна, - "Представте собі звичайне засклене прозоре вікно, яке перетворюється в екран в той момент, коли це необхідно".
Для виготовлення тонкоплівкових транзисторів вчені вдалися до методу, який в свій час використовувався для отримання графена. За допомогою спеціальної клейкої стрічки вони відокремили від кристала плівку диселенида вольфраму одноатомной товщини. "Ми вибрали діселенід вольфраму з-за того, що він може забезпечити обидва види електричної провідності, електронну і діркову. Така властивість матеріалу дозволяє нам створювати на його основі транзисторів різної провідності, з яких можна складати більш складні схеми логічних елементів" - пишуть дослідники.
Після цього, за допомогою методу хімічного осадження, поверх плівки диселенида вольфраму вчені виростили шар за шаром шари з інших матеріалів, що формують структуру майбутнього транзистора. Отримавши транзистори на поверхні гнучкого підстави, вчені провели випробування, піддаючи плівку сильної деформації. "Більшість тонкоплівкових транзисторів не витримує таких деформацій, їх структура повністю руйнується. Але в нашому випадку шари матеріалів тільки ковзають один відносно одного, а транзистор не те, що просто витримує деформацію, він навіть не змінює своїх електричних характеристик".
В даний час дослідники займаються розробкою і спробами виготовлення логічних елементів і комірок пам'яті, основу яких складають нові тонкоплівкові транзистори. У випадку удачі вже можна буде починати думати про створення тонких, гнучких і прозорих телевізорів, смартфонів і планшетних комп'ютерів. Але перед цим ученим належить вирішити проблему отримання високоякісних плівок диселенида вольфраму великої площі, які можуть бути використані в процесах масового виробництва електронних пристроїв.