Эволюция органических транзисторов Полимерные полу

Эволюция органических транзисторов
Полимерные полупроводники: «+» и «–» теперь заодно
Пластиковые полупроводники перестали быть улицей с односторонним движением.
organ
Около 30 лет назад было открыто, что некоторые пластики способны проводить
электрический ток. С того времени ученые работают над улучшением данной группы
материалов. На данный момент органические (основанные на углероде)
электрокомпоненты используются в ноутбуках, автомобильных гаджетах и мп3-плеерах.
organic
Пластик, проводящий электричество, позволяет производителям и потребителям
надеяться на возникновение все больших возможностей создания дешевой, миниатюрной
и гибкой электроники. Эта технология на сегодня уже доступна в ряде устройств,
последними примерами которых стали плееры от Sony и Microsoft, Walkman и Zune HD
соответственно, отличающиеся встроенными органическими OLED – дисплеями.
sony, zune
До настоящего времени электрические цепи из органических материалов позволяли
создавать ток частиц только одного вида заряда. В новом исследовании в Университете
Вашингтона (University of Washington) открыли возможность проведения органическим
веществом зарядов обоих, положительного и отрицательного, знаков.
uw, u_w
«Органические полупроводники совершенствуются исследователями вот уже на
протяжении примерно 20 лет. И по-прежнему у них сохраняется один недостаток: очень
тяжело вынудить их проводить электроны», - звучит в заявлении Самсона Дженехе
(Samson Jenekhe), профессора химической инженерии Вашингтонского университета.
«Теперь же, имея полимерные полупроводники, проводящие и положительные, и
отрицательные заряды, возникает возможность совершенствования и создания новых
технологий. Это может во многом изменить подходы к созданию электроники».
sam
Соавторами исследования стали докторант Феликс Ким (Felix Kim), выпускник Ксуганг
Гуо (Xugang Guo) и доцент из Университета Кентукки (University of Kentucky) Марк
Уотсон (Mark Watson). Спонсировалась их работа Национальным научным фондом
(National Science Foundation), Департаментом энергетики (Department of Energy) и Фондом
Форда (Ford Foundation).
По мнению главного автора открытия, Силиконовая долина получила свое название
абсолютно обоснованно: силикон (кремний) – рабочая лошадка современной электронной
индустрии.
valley
Но он достаточно дорог и не позволяет из-за ригидности создавать гибкие устройства.
si
Главный недостаток современных органических полупроводников – проведение только
положительных зарядов, так называемых дырок (движущиеся места, где отсутствуют
электроны). В последнее десятилетие были получены несколько органических
материалов, способных проводить только электроны. Но создание рабочей органической
электрической цепи подразумевает тщательное покрытие одного материала другим
(электронпроводящего и проводящего дырки).
elect-hole
«Так как органические транзисторы имеют подобные ограничения, их использование
приводит к различным усложнениям производства и повышению стоимости», сообщает
Дженехе.
Более чем в течение десятилетия лаборатория Дженехе была лидером в области
разработок органических полупроводников, проводящих именно электроны. В последние
несколько лет его группа открыла полимеры с донорными и акцепторными свойствами и
тщательно подбирали электрическую прочность каждой их двух частей.
В содействии с лабораторией Уотсона в Кентукки они разработали органическую
молекулу, способную проводить и положительные, и отрицательные заряды.
watson
Открытое вещество должно позволить изготавливать органические транзисторы и
другие обрабатывающие информацию устройства более простым путем, напоминающим
тот, который применяется при производстве традиционных электроустройств. Ученые
ожидают, что материал будет активно использоваться.
test
В заключение главный автор открытия сообщает, что главное – отсутствие
необходимости применять два раздельных органических полупроводника и использование
лишь одного материала для создания электрический цепей.
substance
Группа ученых использовала исследуемый материал для построения транзистора
идентичного кремниевому, и получены данные, что электроны и дырки проводятся
веществом с достаточной скоростью.
wire
Представленные в публикации сведения указывают на то, что достигнута максимальная
производительность
для
однокомпонентного
органического
полимерного
полупроводника: так электроны перемещаются от 5 до 8 раз быстрее, чем в других
полимерных транзисторах, а усиление по напряжению получено большее до 2-5 раз.
Результаты, полученные в исследовании, представлены 11 августа 2009 г. в журнале
«Передовые материалы» (Advanced Materials) .