有機トランジスタをベースにした集積回路（IC）は、紙のようなディスプレイやその他の大面積電子部品の製造など、多くの貴重な用途があります。 過去数十年にわたって、世界中の電子工学エンジニアがこれらのさまざまなトランジスタを開発してきました。
これらのトランジスタの有望な代替品は、垂直チャネルデュアルゲート有機薄膜トランジスタです。 これらのトランジスタには、短チャネル長や調整可能なしきい値電圧（VTH）など、いくつかの有利な特性があります。 これらの利点にもかかわらず、適切なp型およびn型デバイスがないため、これらのトランジスタ用の相補型インバータ回路の開発はこれまでのところ困難であることが証明されています。
Technische Universitat Dresden、Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf（HZDR）、およびNorthwestern Polytechnical Universityの研究者は、最近、論理回路に統合できる垂直有機透過性デュアルベーストランジスタを開発しました。 彼らは、複雑な集積回路におけるこれらのトランジスタの潜在的な使用を評価しました。
「デュアルゲート トランジスタ 以前の研究の一環として開発したのは、単一の垂直チャネル薄膜で構成されています トランジスタ 追加のXNUMX番目のゲートとXNUMX番目の誘電体を使用して、しきい値を調整できます 電圧」と研究を行った研究者の一人であるエルフアン・グオは語った。 「私たちの新しい研究では、有機相補型インバーターやリングオシレーターなどのより複雑な集積回路における垂直チャネルデュアルゲートトランジスタの機能と利点をさらに研究しました。
Guoと彼女の同僚は、垂直nチャネル有機透過性デュアルベーストランジスタ（OPDBT）と垂直pチャネル有機透過性ベーストランジスタ（OPBT）を接続することにより、統合された相補型インバータを作成しました。 特に、OPDBTのXNUMX番目のゲートは、トランジスタのオン状態とオフ状態を制御できるため、インバータの状態に影響を与えます。
「私たちが収集した測定に基づいて、デュアルベーストランジスタは、決定論的な方法で、0.8V未満の入力電圧で2.0Vを超える相補型インバータの広範囲のスイッチング電圧制御性を可能にすることがわかりました」とGuo氏は述べています。 「したがって、スイッチング電圧調整可能なインバーターを実現しました。 回路 VTHで調整可能なn型OPDBTとp型OPBTを使用します。」
動的応答特性に基づいて、Guoと彼女の同僚によって開発されたインバーターは、入力信号の10MHzでも高/低出力信号を維持できます。 さらに、5nsと6nsの非常に短い立ち上がり時定数と立ち下がり時定数に達することもあります。
Guoらは、新しい有機相補型インバーターの実現に加えて、7つのインバーターを統合したXNUMX段の相補型有機リングオシレーターを製造しました。 これらのインバーターにより、動的性能に対する垂直有機トランジスタの利点を実証することができました。
「4.0Vの供給電圧で、リングオシレータの測定された信号伝搬遅延はステージあたり11 nsであり、単一インバータの立ち上がり時間と立ち下がり時間と同様の範囲にあります」とGuo氏は述べています。 「これらの信号遅延は、10V未満の供給電圧で任意の基板上の有機リングオシレータについてこれまでに報告されたものと比較して短いです。」
Guoと彼女の同僚は、統合された相補型インバーターを製造するために垂直チャネルデュアルベース有機薄膜トランジスタを最初に使用しました。 彼らの仕事は、他のチームに同様のインバーターを作成するように促す可能性があり、したがって、新しいものの作成への道を開くことができます (エレクトロニック コンポーネント。
この研究は、垂直有機トランジスタを使用して高周波論理回路を製造する可能性を確認しています。 トランジスタは現在、大規模に実装するのに十分な速度ではないため、チームは、垂直チャネルデュアルベース有機トランジスタの速度を上げてサイズを小さくすることを目的としたさらなる研究を実施する予定です。
ELEタイムズニュース
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