วงจรรวม (IC) ที่ใช้ทรานซิสเตอร์อินทรีย์มีประโยชน์หลายอย่าง เช่น ในการประดิษฐ์จอแสดงผลที่เหมือนกระดาษหรือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกได้พัฒนาทรานซิสเตอร์เหล่านี้หลายแบบ
ทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับทรานซิสเตอร์เหล่านี้คือทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางอินทรีย์แบบ dual-gate ในแนวตั้ง ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์หลายประการ เช่น ความยาวของช่องสัญญาณสั้นและแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ (VTH) แม้จะมีข้อดีเหล่านี้ เนื่องจากขาดอุปกรณ์ประเภท p และ n ที่เหมาะสม การพัฒนาวงจรอินเวอร์เตอร์เสริมสำหรับทรานซิสเตอร์เหล่านี้จึงพิสูจน์ให้เห็นถึงความท้าทาย
นักวิจัยจาก Technische Universitat Dresden, Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) และ Northwestern Polytechnical University ได้พัฒนาทรานซิสเตอร์แบบ dual-base แบบอินทรีย์ที่ซึมผ่านได้ในแนวตั้งซึ่งสามารถรวมเข้ากับวงจรลอจิกได้ พวกเขาประเมินศักยภาพการใช้ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ในวงจรรวมที่ซับซ้อน
“ประตูคู่ ทรานซิสเตอร์ เราพัฒนาขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยก่อนหน้านี้ของเราที่ประกอบด้วยฟิล์มบางช่องแนวตั้งเดียว ทรานซิสเตอร์ ด้วยเกทที่สองเพิ่มเติมและไดอิเล็กทริกที่สอง ซึ่งสามารถใช้เพื่อปรับเกณฑ์ของมันได้ แรงดันไฟฟ้า” Erjuan Guo หนึ่งในนักวิจัยที่ทำการศึกษากล่าว "ในการศึกษาใหม่ของเรา เราได้ศึกษาการทำงานและประโยชน์ของทรานซิสเตอร์แบบ dual-gate ช่องทางแนวตั้งในวงจรรวมที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น อินเวอร์เตอร์เสริมอินทรีย์และออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวน เพิ่มเติม
Guo และเพื่อนร่วมงานของเธอได้สร้างอินเวอร์เตอร์เสริมแบบบูรณาการโดยการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์แบบ dual-base แบบออร์แกนิกแบบ n-channel แบบแนวตั้ง (OPDBTs) และทรานซิสเตอร์แบบ p-channel แบบแนวตั้ง (OPBTs) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประตูที่สองใน OPDBT สามารถควบคุมการเปิดและปิดสถานะของทรานซิสเตอร์ ซึ่งส่งผลต่อสถานะของอินเวอร์เตอร์
"จากการวัดที่เรารวบรวม เราพบว่าทรานซิสเตอร์แบบ dual-base ช่วยให้สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งได้หลากหลายของอินเวอร์เตอร์เสริมที่มากกว่า 0.8 V ที่แรงดันไฟฟ้าขาเข้า <2.0 V ในลักษณะที่กำหนด" Guo กล่าว “ด้วยเหตุนี้เราจึงได้ตระหนักถึงอินเวอร์เตอร์ที่ปรับแรงดันไฟฟ้าได้แบบสวิตชิ่ง วงจรไฟฟ้า โดยใช้ OPDBT ชนิด n ที่ปรับแต่งได้ VTH และ OPBT ชนิด p”
ตามลักษณะการตอบสนองแบบไดนามิก อินเวอร์เตอร์ที่พัฒนาโดย Guo และเพื่อนร่วมงานของเธอสามารถรักษาสัญญาณเอาต์พุตสูง/ต่ำได้แม้ที่ 10 MHz ของสัญญาณอินพุต นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถเข้าถึงค่าคงที่เวลาขึ้นและลงที่สั้นมากที่ 5 ns และ 6 ns
นอกเหนือจากการใช้อินเวอร์เตอร์เสริมออร์แกนิกใหม่แล้ว Guo และเพื่อนร่วมงานของเธอยังได้ประดิษฐ์ออสซิลเลเตอร์วงแหวนออร์แกนิกเสริมเจ็ดขั้นตอนซึ่งรวมอินเวอร์เตอร์ 7 ตัวเข้าด้วยกัน อินเวอร์เตอร์เหล่านี้ช่วยให้แสดงให้เห็นถึงข้อดีของทรานซิสเตอร์อินทรีย์แนวตั้งเพื่อประสิทธิภาพแบบไดนามิก
Guo กล่าวว่า "ที่แรงดันไฟฟ้า 4.0 V ความล่าช้าในการแพร่กระจายสัญญาณที่วัดได้คือ 11 ns ต่อสเตจสำหรับออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวนอยู่ในช่วงที่ใกล้เคียงกับเวลาขึ้นและลงของอินเวอร์เตอร์เดี่ยว" "ความล่าช้าของสัญญาณเหล่านี้สั้นเมื่อเทียบกับที่รายงานไว้สำหรับออสซิลเลเตอร์วงแหวนอินทรีย์บนพื้นผิวใด ๆ ที่แรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 10 V"
Guo และเพื่อนร่วมงานของเธอเป็นคนแรกที่ใช้ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางอินทรีย์แบบ dual-base ในแนวตั้งเพื่อสร้างอินเวอร์เตอร์เสริมแบบบูรณาการ งานของพวกเขาสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้ทีมอื่นๆ สร้างอินเวอร์เตอร์ที่คล้ายกัน ซึ่งจะเป็นการปูทางไปสู่การสร้างใหม่ อิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบ
การศึกษายืนยันศักยภาพของการใช้ทรานซิสเตอร์อินทรีย์แนวตั้งเพื่อสร้างวงจรลอจิกความถี่สูง ปัจจุบันทรานซิสเตอร์ไม่เร็วพอที่จะนำไปใช้ในวงกว้าง ดังนั้นทีมจึงวางแผนที่จะทำการศึกษาเพิ่มเติมโดยมุ่งเป้าไปที่การเพิ่มความเร็วและลดขนาดของทรานซิสเตอร์อินทรีย์แบบ dual-base แบบช่องสัญญาณแนวตั้ง
ข่าว ELE ครั้ง
ELE Times นำเสนอรายงานข่าวอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกอย่างกว้างขวาง เทคโนโลยีและตลาด. นอกเหนือจากการนำเสนอบทความเชิงลึกแล้ว ELE Times ยังดึงดูดผู้ชมที่ใหญ่ที่สุด มีคุณสมบัติเหมาะสม และมีส่วนร่วมสูงในอุตสาหกรรม ซึ่งชื่นชอบเนื้อหาที่ทันเวลา เกี่ยวข้องและรูปแบบยอดนิยมของเรา ELE Times ช่วยให้คุณสร้างประสบการณ์ เพิ่มปริมาณการเข้าชม สื่อสารการมีส่วนร่วมของคุณไปยังผู้ชมที่เหมาะสม สร้างโอกาสในการขาย และทำการตลาดผลิตภัณฑ์ของคุณในเกณฑ์ดี
-
ข่าว ELE ครั้งhttps://www.eletimes.com/author/eletimesRenesas ประกาศชุดค่าผสมที่ชนะมากกว่า 35 รายการที่มีทั้ง Dialog และ Renesas Products
-
ข่าว ELE ครั้งhttps://www.eletimes.com/author/eletimesอินเดียวางแผนที่จะก้าวขึ้นเป็นผู้นำระดับโลกด้านไฮโดรเจนสีเขียว
-
ข่าว ELE ครั้งhttps://www.eletimes.com/author/eletimesDRDO พัฒนาระบบ Electro-optical ใหม่เพื่อตรวจจับโดรน
-
ข่าว ELE ครั้งhttps://www.eletimes.com/author/eletimesIBM เปิดตัวโปรเซสเซอร์ปัญญาประดิษฐ์แบบเร่งความเร็วบนชิป