Новости химической науки > Первая низковольтная транзисторная схема из органики

Ученые из Института Макса Планка разработали комплементарную схему, состоящую из двух органических транзисторов, которая характеризуется малым энергопотреблением и использует низковольтное питание.

Новая электронная деталь из органических веществ может управляться гораздо меньшим напряжением, чем использовавшиеся ранее. Для питания новой схемы достаточно вольтажа, подаваемого одной или двух батарей АА или ААА (1.5 В или 3.0 В).

Схема и фотография комплементарного преобразователя, состоящей из р и n тонкопленочных транзисторов. (По материалам Nature)

Хотя транзисторы из органических материалов имеют ряд преимуществ в сравнении с традиционными кремниевыми (например, они могут быть размещены на гибких поверхностях, что увеличивает портативность и мобильность изделий на их основе), недостатком известных органических «радиодеталей» является высокое энергопотребление.

Для разработки малопотребляющей радиосхемы исследователи из Берлина использовали два принципа. В первую очередь они использовали для изоляции транзистора самоорганизующиеся монослои органических соединений. Толщина такого слоя изоляции составляла не более 3 нм.

Другой находкой ученых являлось объединение p и n транзисторов в комплементарную цепь. До настоящего времени органические схемы чаще всего реализовывались в форме монополярных схем, состоявших из транзисторов лишь одного типа (либо p, либо n). При реализации монополярной схемы необходимо использовать уравнительный ток, увеличивающий энергопотребление схемы, в то время как при использовании комплементарной цепи один из транзисторов блокирует противоток, что дает дополнительную возможность для экономии энергии.

Полевые транзисторы, сконструированные из стабильных к действию воздуха органических соединений – пентацена и гексадекафторфталоцианина меди, имеют три контакта: затвор, источник и сток. Разработанные берлинскими учеными схемы могут работать вплоть до 90 градусов Цельсия, что с одной стороны расширяет границы применимости микроэлектроники нового типа, а с другой – может облегчить процесс их производства.

Источник: Nature, 2007, advanced publish

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия