Интегральные схемы (ИС) на основе органических транзисторов имеют много ценных применений, например, в производстве бумажных дисплеев или других электронных компонентов с большой площадью. За последние несколько десятилетий инженеры-электронщики во всем мире разработали множество этих транзисторов.
Перспективной альтернативой этим транзисторам являются органические тонкопленочные транзисторы с вертикальным каналом и двойным затвором. Эти транзисторы обладают несколькими полезными свойствами, такими как небольшая длина канала и настраиваемые пороговые напряжения (VTH). Несмотря на эти преимущества, из-за отсутствия подходящих устройств p- и n-типа разработка дополнительных инверторных схем для этих транзисторов до сих пор оказалась сложной задачей.
Исследователи из Технического университета Дрездена, Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) и Северо-Западного политехнического университета недавно разработали вертикальные органические проницаемые транзисторы с двумя базами, которые можно интегрировать в логические схемы. Они оценили возможность использования этих транзисторов в сложных интегральных схемах.
«Двойные ворота Транзистор мы разработали в рамках наших предыдущих исследований, состоит из одной тонкой пленки с вертикальным каналом. Транзистор с дополнительным вторым затвором и вторым диэлектриком, которые можно использовать для настройки его порога напряжение», - сказал Эрцзюань Го, один из исследователей, проводивших исследование. «В нашем новом исследовании мы дополнительно изучили функцию и преимущества двухзатворных транзисторов с вертикальным каналом в более сложных интегральных схемах, например, в органических дополнительных инверторах и кольцевых генераторах.
Гуо и ее коллеги создали интегрированные дополнительные инверторы, соединив вертикальные n-канальные органические проницаемые транзисторы с двумя базами (OPDBT) и вертикальные p-канальные органические проницаемые базовые транзисторы (OPBT). Примечательно, что второй вентиль в OPDBT может управлять включенным и выключенным состояниями транзисторов, тем самым влияя на состояния инверторов.
«Основываясь на измерениях, которые мы собрали, мы обнаружили, что транзисторы с двумя базами позволяют детерминированно управлять широким диапазоном коммутируемого напряжения дополнительного инвертора более 0.8 В при входном напряжении <2.0 В», - сказал Гуо. «Таким образом, мы реализовали импульсный инвертор с регулируемым напряжением. схема с использованием настраиваемого VTH OPDBT n-типа и OPBT p-типа ».
Основываясь на характеристиках динамического отклика, инверторы, разработанные Гуо и ее коллегами, могут поддерживать высокие / низкие выходные сигналы даже на 10 МГц входного сигнала. Кроме того, они также могут достигать очень коротких постоянных времени нарастания и спада 5 нс и 6 нс.
В дополнение к реализации нового органического дополнительного инвертора, Гуо и ее коллеги изготовили семиступенчатые дополнительные органические кольцевые генераторы, объединив 7 инверторов. Эти инверторы позволили им продемонстрировать преимущества вертикальных органических транзисторов для динамических характеристик.
«При напряжении питания 4.0 В измеренная задержка распространения сигнала составляет 11 нс на каскад, поскольку кольцевой генератор находится в том же диапазоне, что и время нарастания и спада одиночного инвертора», - сказал Гуо. «Эти задержки сигнала малы по сравнению с теми, о которых сообщалось до сих пор для органических кольцевых генераторов на любой подложке при напряжении питания менее 10 В.»
Гуо и ее коллеги были первыми, кто использовал вертикальные канальные двухосновные органические тонкопленочные транзисторы для изготовления интегрированных дополнительных инверторов. Их работа может вдохновить другие команды на создание подобных инверторов, тем самым проложив путь к созданию новых электронный компоненты.
Исследование подтверждает возможность использования вертикальных органических транзисторов для изготовления высокочастотных логических схем. Транзисторы в настоящее время недостаточно быстры, чтобы их можно было внедрить в больших масштабах, поэтому команда планирует провести дальнейшие исследования, направленные на увеличение скорости и уменьшение размеров органических транзисторов с вертикальным каналом с двумя базами.
Новости ELE Times
ELE Times обеспечивает обширное освещение вопросов электроники по всему миру. Технологиии Рынок. Помимо предоставления подробных статей, ELE Times привлекает самую большую, квалифицированную и активно заинтересованную аудиторию в отрасли, которая ценит наш своевременный, актуальный контент и популярные форматы. ELE Times помогает вам накапливать опыт, привлекать трафик, сообщать о своем вкладе нужной аудитории, привлекать потенциальных клиентов и выгодно продвигать свои продукты.
-
Новости ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesRenesas объявляет о более чем 35 выигрышных комбинациях с продуктами Dialog и Renesas
-
Новости ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesИндия планирует стать мировым лидером в области экологически чистого водорода
-
Новости ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesDRDO разрабатывает новую электрооптическую систему для обнаружения дронов
-
Новости ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesIBM представляет процессор для искусственного интеллекта с ускорением на кристалле