Các mạch tích hợp (IC) dựa trên các bóng bán dẫn hữu cơ có nhiều ứng dụng có giá trị, ví dụ, trong việc chế tạo màn hình giống như giấy hoặc các linh kiện điện tử diện tích lớn khác. Trong vài thập kỷ qua, các kỹ sư điện tử trên toàn thế giới đã phát triển nhiều loại bóng bán dẫn này.
Một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho những bóng bán dẫn này là bóng bán dẫn màng mỏng hữu cơ cổng kép kênh dọc. Các bóng bán dẫn này có một số đặc tính thuận lợi, chẳng hạn như độ dài kênh ngắn và điện áp ngưỡng có thể điều chỉnh (VTH). Bất chấp những ưu điểm này, do thiếu các thiết bị loại p và n thích hợp, việc phát triển các mạch biến tần bổ sung cho các bóng bán dẫn này cho đến nay vẫn còn nhiều thách thức.
Các nhà nghiên cứu tại Technische Universitat Dresden, Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) và Đại học Bách khoa Northwestern gần đây đã phát triển các bóng bán dẫn cơ sở kép có thể thấm hữu cơ thẳng đứng có thể được tích hợp trong các mạch logic. Họ đã đánh giá khả năng sử dụng của các bóng bán dẫn này trong các mạch tích hợp phức tạp.
“Cổng kép Transistor chúng tôi đã phát triển như một phần của nghiên cứu trước đây của chúng tôi bao gồm một màng mỏng kênh dọc duy nhất Transistor với một cổng thứ hai bổ sung và chất điện môi thứ hai, có thể được sử dụng để điều chỉnh ngưỡng của nó Vôn”, Erjuan Guo, một trong những nhà nghiên cứu thực hiện nghiên cứu cho biết. “Trong nghiên cứu mới của mình, chúng tôi đã nghiên cứu thêm về chức năng và lợi ích của các bóng bán dẫn cổng kép kênh dọc trong các mạch tích hợp phức tạp hơn, ví dụ, bộ biến tần bổ sung hữu cơ và bộ dao động vòng, hơn nữa.
Guo và các đồng nghiệp của cô đã tạo ra các bộ nghịch lưu bổ sung tích hợp bằng cách kết nối các bóng bán dẫn cơ bản thấm kép hữu cơ kênh n dọc (OPDBT) và bóng bán dẫn cơ bản thấm hữu cơ kênh p dọc (OPBT). Đáng chú ý, cổng thứ hai trong OPDBT có thể kiểm soát trạng thái bật và tắt của bóng bán dẫn, do đó ảnh hưởng đến trạng thái của bộ biến tần.
"Dựa trên các phép đo mà chúng tôi thu thập được, chúng tôi thấy rằng các bóng bán dẫn cơ sở kép cho phép khả năng điều khiển điện áp chuyển đổi rộng rãi của một bộ nghịch lưu bổ sung trên 0.8 V, ở điện áp đầu vào <2.0 V, một cách xác định", Guo nói. “Do đó, chúng tôi nhận ra một biến tần có thể điều chỉnh điện áp chuyển đổi mạch sử dụng OPDBT loại n có thể điều chỉnh VTH và OPBT loại p. ”
Dựa trên các đặc tính đáp ứng động, bộ biến tần do Guo và các đồng nghiệp của cô phát triển có thể duy trì tín hiệu đầu ra cao / thấp ngay cả ở 10 MHz của tín hiệu đầu vào. Ngoài ra, chúng cũng có thể đạt hằng số thời gian tăng và giảm rất ngắn là 5 ns và 6 ns.
Ngoài việc nhận ra một biến tần bổ sung hữu cơ mới, Guo và các đồng nghiệp của cô đã chế tạo bộ dao động vòng hữu cơ bổ sung bảy giai đoạn, tích hợp 7 bộ biến tần. Những bộ biến tần này cho phép chúng chứng minh những ưu điểm của bóng bán dẫn hữu cơ thẳng đứng đối với hiệu suất năng động.
“Ở điện áp cung cấp 4.0 V, độ trễ lan truyền tín hiệu đo được là 11 ns mỗi giai đoạn đối với bộ dao động vòng nằm trong một phạm vi tương tự như thời gian tăng và giảm của biến tần đơn,” Guo nói. “Những độ trễ tín hiệu này là ngắn so với những gì được báo cáo cho đến nay đối với bộ dao động vòng hữu cơ trên bất kỳ chất nền nào ở điện áp cung cấp nhỏ hơn 10 V.”
Guo và các đồng nghiệp của cô là những người đầu tiên sử dụng bóng bán dẫn màng mỏng hữu cơ cơ sở kép kênh dọc để chế tạo bộ biến tần bổ sung tích hợp. Công việc của họ có thể truyền cảm hứng cho các nhóm khác tạo ra các bộ biến tần tương tự, do đó mở đường cho việc tạo ra các biến tần mới điện tử các thành phần.
Nghiên cứu khẳng định tiềm năng của việc sử dụng các bóng bán dẫn hữu cơ dọc để chế tạo mạch logic tần số cao. Các bóng bán dẫn hiện không đủ nhanh để thực hiện trên quy mô lớn, vì vậy nhóm có kế hoạch tiến hành các nghiên cứu sâu hơn nhằm tăng tốc độ và giảm kích thước của các bóng bán dẫn hữu cơ cơ sở kép kênh dọc.
Tin tức ELE Times
ELE Times cung cấp tin tức toàn cầu về Điện tử, Công nghệ, và Thị trường. Ngoài việc cung cấp các bài viết chuyên sâu, ELE Times còn thu hút lượng khán giả lớn nhất, có trình độ và mức độ tương tác cao trong ngành, những người đánh giá cao nội dung kịp thời, phù hợp và các định dạng phổ biến của chúng tôi. ELE Times giúp bạn xây dựng trải nghiệm, tăng lưu lượng truy cập, truyền đạt những đóng góp của bạn đến đúng đối tượng, tạo khách hàng tiềm năng và tiếp thị sản phẩm của bạn một cách thuận lợi.
-
Tin tức ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesRenesas công bố hơn 35 sự kết hợp chiến thắng với cả hai sản phẩm Dialog và Renesas
-
Tin tức ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesẤn Độ có kế hoạch vươn lên trở thành nhà lãnh đạo toàn cầu về hydro xanh
-
Tin tức ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesDRDO đang phát triển hệ thống điện quang học mới để phát hiện máy bay không người lái
-
Tin tức ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesIBM ra mắt bộ xử lý trí tuệ nhân tạo được tăng tốc trên chip