למעגלים משולבים המבוססים על טרנזיסטורים אורגניים יש יישומים יקרי ערך רבים, למשל בייצור מסכים דמויי נייר או רכיבים אלקטרוניים אחרים בשטח גדול. במהלך העשורים האחרונים, מהנדסי אלקטרוניקה ברחבי העולם פיתחו מגוון טרנזיסטורים אלה.
אלטרנטיבה מבטיחה לטרנזיסטורים אלה הם טרנזיסטורים אורגניים של סרט דק בעל שער כפול. לטרנזיסטורים אלה מספר תכונות מועילות, כגון אורכי תעלה קצרים ומתחי סף ניתנים להתאמה (VTH). למרות היתרונות הללו, בשל היעדר התקנים מסוג p ו- n המתאים, פיתוח מעגלי אינוורטר משלימים לטרנזיסטורים אלה הוכיח עד כה אתגר.
חוקרים באוניברסיטת Technische Universitat Dresden, Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) והאוניברסיטה הפוליטכנית הצפון מערבית פיתחו לאחרונה טרנזיסטורים כפולים בסיסיים חדירים אורגניים הניתנים לשילוב במעגלי לוגיקה. הם העריכו את השימוש הפוטנציאלי של טרנזיסטורים אלה במעגלים משולבים מורכבים.
"השער הכפול טרנזיסטור פיתחנו כחלק מהמחקר הקודם שלנו מורכב מסרט דק בעל ערוץ אנכי יחיד טרנזיסטור עם שער שני נוסף ודיאלקטרי שני, שניתן להשתמש בו כדי לכוון את הסף שלו מתח", סיפר ארג'ואן גואו, אחד החוקרים שביצעו את המחקר. "במחקר החדש שלנו, למדנו את התפקוד והיתרון של הטרנזיסטורים הכפולים של שער כפול האנכי במעגלים משולבים יותר מסובכים, למשל ממירים משלימים אורגניים ומתנדים טבעתיים.
גואו ועמיתיה יצרו ממירים משלימים משולבים על ידי חיבור טרנזיסטורים בסיסיים חד-בסיסיים אורגניים חד-אורגניים חדירים (OPDBT), וטרנזיסטורים בסיסיים חדירים אורגניים חדירים אורגניים (OPBT). יש לציין כי השער השני ב- OPDBT יכול לשלוט במצבי ההפעלה והכבה של הטרנזיסטורים, ובכך להשפיע על מצבי הממירים.
"בהתבסס על המדידות שאספנו, אנו מוצאים כי טרנזיסטורים כפולים-בסיס מאפשרים מגוון רחב של יכולת שליטה על מתח מיתוג של מהפך משלים מעל 0.8 וולט, במתח כניסה של <2.0 V, באופן דטרמיניסטי", אמר גואו. "מכאן הבנו מהפך המתכוונן למתג מעגל באמצעות OPDBT מסוג nTH מסוג VTH ו OPBT מסוג p. "
בהתבסס על מאפייני תגובה דינמיים, הממירים שפיתחו גואו ועמיתיה יכולים לשמור על אותות פלט גבוהים/נמוכים גם ב -10 מגה -הרץ של אות הכניסה. בנוסף, הם יכולים להגיע גם לקבועי זמן עלייה וירידה קצרים מאוד של 5 ns ו- 6 ns.
בנוסף למימוש ממיר אורגני משלים חדש, גו ועמיתיה ייצרו מתנדים טבעיים אורגניים משלימים בני שבעה שלבים, ושילבו 7 ממירים. ממירים אלה אפשרו להם להדגים את היתרונות של טרנזיסטורים אורגניים אנכיים לביצועים דינאמיים.
"במתח אספקה של 4.0 V, עיכוב התפשטות האותות הנמדד הוא 11 ns לשלב עבור מתנד הטבעות בטווח דומה לזמן העלייה והירידה של המהפך היחיד", אמר גואו. "עיכובי האותות הללו קצרים בהשוואה לאלה שדווחו עד כה עבור מתנדים טבעתיים אורגניים על כל מצע במתח אספקה של פחות מ -10 וולט."
גואו ועמיתיה היו הראשונים שהשתמשו בטרנזיסטורים אורגניים של סרט דק בעל ערוץ אנכי בעל שני ערוצים כדי לייצר ממירים משלימים משולבים. עבודתם יכולה לעורר צוותים אחרים ליצור ממירים דומים, ובכך לסלול את הדרך ליצירת חדש אלקטרוני רכיבים.
המחקר מאשר את הפוטנציאל של שימוש בטרנזיסטורים אורגניים אנכיים לייצור מעגלי לוגיות בתדירות גבוהה. הטרנזיסטורים אינם כרגע מהירים מספיק כדי להיות מיושמים בקנה מידה גדול, כך שהצוות מתכנן לערוך מחקרים נוספים שמטרתם להגדיל את המהירות ולהקטין את גודל הטרנזיסטורים האורגניים בעלי תעלות בסיס אנכי.
חדשות החדשות של ELE Times
ELE Times מספק סיקור עולמי נרחב של אלקטרוניקה, טכנולוגיה, והשוק. בנוסף למתן מאמרים מעמיקים, ELE Times מושך את הקהלים הגדולים, המוסמכים והמעורבים ביותר בתעשייה, שמעריכים את התוכן הרלוונטי והפורמטים הפופולריים שלנו בזמן אמת. ELE Times עוזר לך לבנות ניסיון, להניע תנועה, לתקשר את התרומות שלך לקהל הנכון, לייצר לידים ולשווק את המוצרים שלך בצורה חיובית.
-
חדשות החדשות של ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesRenesas מכריזה על יותר מ -35 שילובים מנצחים הכוללים הן דיאלוג והן מוצרי Renesas
-
חדשות החדשות של ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesהודו מתכננת להופיע כמובילה עולמית בתחום המימן הירוק
-
חדשות החדשות של ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesDRDO מפתחת מערכת אלקטרו-אופטית חדשה לאיתור מל"טים
-
חדשות החדשות של ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesIBM חושפת מעבד אינטליגנציה מלאכותית מואצת על-שבב