الدوائر المتكاملة (ICs) القائمة على الترانزستورات العضوية لها العديد من التطبيقات القيمة ، على سبيل المثال ، في تصنيع شاشات تشبه الورق أو غيرها من المكونات الإلكترونية ذات المساحة الكبيرة. على مدى العقود القليلة الماضية ، طور مهندسو الإلكترونيات في جميع أنحاء العالم مجموعة متنوعة من هذه الترانزستورات.
البديل الواعد لهذه الترانزستورات هو الترانزستورات العضوية ذات الأغشية الرقيقة ذات القناة المزدوجة ذات القناة الرأسية. تتمتع هذه الترانزستورات بالعديد من الخصائص المفيدة ، مثل أطوال القنوات القصيرة والجهود الحدية القابلة للضبط (VTH). على الرغم من هذه المزايا ، نظرًا لنقص الأجهزة المناسبة من النوع p و n ، فقد ثبت أن تطوير دوائر العاكس التكميلية لهذه الترانزستورات يمثل صعوبة حتى الآن.
طور باحثون في جامعة Technische Universitat Dresden و Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) وجامعة Northwestern Polytechnical ترانزستورات عمودية ثنائية القاعدة قابلة للنفاذ يمكن دمجها في الدوائر المنطقية. قاموا بتقييم الاستخدام المحتمل لهذه الترانزستورات في الدوائر المتكاملة المعقدة.
”البوابة المزدوجة الترانزستور قمنا بتطويره كجزء من بحثنا السابق الذي يتكون من طبقة رقيقة أحادية القناة عمودية الترانزستور مع بوابة ثانية إضافية وعازل ثاني ، يمكن استخدامه لضبط عتبة الباب الجهد االكهربىقال إرجوان جو ، أحد الباحثين الذين أجروا الدراسة. "في دراستنا الجديدة ، درسنا وظيفة وفائدة الترانزستورات ذات القناة المزدوجة ذات القناة الرأسية في الدوائر المتكاملة الأكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، العاكسات التكميلية العضوية ومذبذبات الحلقة ، علاوة على ذلك.
ابتكرت Guo وزملاؤها محولات تكميلية متكاملة عن طريق توصيل ترانزستورات ذات قاعدة ثنائية نفاذة عضوية ذات قناة n عمودية (OPDBTs) ، وترانزستورات قاعدة عضوية نفاذة ذات قناة p عمودية (OPBTs). والجدير بالذكر أن البوابة الثانية في OPDBTs يمكنها التحكم في حالات الدخول والخروج من الترانزستورات ، وبالتالي التأثير على حالات العاكسات.
"استنادًا إلى القياسات التي قمنا بجمعها ، وجدنا أن الترانزستورات ثنائية القاعدة تتيح نطاقًا واسعًا من إمكانية التحكم في جهد التبديل لعاكس تكميلي يزيد عن 0.8 فولت ، بجهد دخل <2.0 فولت ، بطريقة حتمية ،" قال جو. "ومن ثم أدركنا تحويل العاكس لضبط الجهد الدارة الكهربائية باستخدام OPDBT من النوع n القابل للضبط VTH و OPBT من النوع p ".
استنادًا إلى خصائص الاستجابة الديناميكية ، يمكن للمحولات التي طورتها Guo وزملاؤها الحفاظ على إشارات خرج عالية / منخفضة حتى عند 10 ميجا هرتز من إشارة الإدخال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم أيضًا الوصول إلى ثوابت زمنية قصيرة جدًا للصعود والهبوط تبلغ 5 نانوثانية و 6 نانوثانية.
بالإضافة إلى تحقيق عاكس تكميلي عضوي جديد ، قامت Guo وزملاؤها بتصنيع مذبذبات حلقة عضوية تكميلية مكونة من سبع مراحل ، بدمج 7 محولات. سمحت لهم هذه المحولات بإثبات مزايا الترانزستورات العضوية الرأسية للأداء الديناميكي.
"عند جهد إمداد يبلغ 4.0 فولت ، يكون تأخير انتشار الإشارة المقاس 11 نانوثانية لكل مرحلة بالنسبة لمذبذب الحلقة في نطاق مشابه لوقت صعود وهبوط العاكس الفردي ،" قال جو. "تأخيرات الإشارة هذه قصيرة مقارنة بتلك التي تم الإبلاغ عنها حتى الآن لمذبذبات الحلقة العضوية على أي ركيزة بجهد إمداد أقل من 10 فولت".
كانت Guo وزملاؤها أول من استخدم ترانزستورات الأغشية الرقيقة العضوية ثنائية القناة الرأسية لتصنيع محولات تكميلية متكاملة. يمكن أن يلهم عملهم فرقًا أخرى لإنشاء محولات مماثلة ، مما يمهد الطريق نحو إنشاء جديد إلكتروني المكونات.
تؤكد الدراسة إمكانية استخدام الترانزستورات العضوية الرأسية لتصنيع دوائر منطقية عالية التردد. الترانزستورات حاليًا ليست سريعة بما يكفي ليتم تنفيذها على نطاق واسع ، لذلك يخطط الفريق لإجراء مزيد من الدراسات التي تهدف إلى زيادة السرعة وتقليل حجم الترانزستورات العضوية ثنائية القاعدة ذات القناة الرأسية.
أخبار ELE Times
توفر ELE Times تغطية عالمية واسعة النطاق للإلكترونيات، تكنولوجيا، والسوق. بالإضافة إلى تقديم مقالات متعمقة، تجتذب ELE Times أكبر الجماهير المؤهلة والأكثر تفاعلاً في الصناعة، والذين يقدرون المحتوى المناسب والتنسيقات الشائعة التي نقدمها في الوقت المناسب. تساعدك ELE Times على بناء الخبرة وزيادة حركة المرور وتوصيل مساهماتك إلى الجمهور المناسب وتوليد العملاء المحتملين وتسويق منتجاتك بشكل إيجابي.
-
أخبار ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesأعلنت شركة Renesas عن أكثر من 35 مجموعة فائزة تضم منتجات Dialog و Renesas
-
أخبار ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesتخطط الهند للظهور كقائد عالمي في مجال الهيدروجين الأخضر
-
أخبار ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesDRDO يطور نظامًا كهربائيًا بصريًا جديدًا للكشف عن الطائرات بدون طيار
-
أخبار ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesآي بي إم تكشف عن معالج ذكاء اصطناعي على رقاقة