Вчені з інституту Макса Планка зуміли істотно знизити енергоспоживання електронних схем на основі органічних транзисторів. Знайдені рішення будуть використані при створенні гнучких дисплеїв, мікросхем і інших чудес пластикової електроніки.
Органічні полімери, що володіють струмопровідними, напівпровідниковими та електролюмінісцентними властивостями, були відкриті всього кілька років тому, проте вже зараз на їх основі створюються складні електронні пристрої. Що, загалом, не дивно - органічна, або як її ще називають, пластикова електроніка є однією з найперспективніших технологій XXI століття.
В основі сучасної електроніки лежать кремнієві транзистори, з'єднані металевими струмопровідними доріжками. Порівняно з ними пластикова електроніка має низку істотних переваг. Перш за все, вона дозволяє створювати електронні плати на гнучкій підкладці - звернув у трубочку і сунув у кишеню! До того ж, саме виготовлення подібних схем виявляється істотно більш простим і технологічним процесом. Багато органічних полімерів легко розчиняються в звичайних побутових розчинниках - таких, як спирт, ацетон або бензин - так що органічні електронні схеми можна друкувати за допомогою звичайного струменевого принтера, використовуючи замість чорнил розчини потрібних полімерів. Перший завод з виробництва органічних мікросхем і гнучких дисплеїв вже будується, і його продукція повинна вийти на ринок в 2008 р.
Однак у пластикової електроніки поки є один істотний недолік - транзистори на органічній основі споживають досить багато енергії. Схоже, цю проблему вдалося вирішити групі вчених з інституту Макса Планка під керівництвом доктора Хагена Клаука (Hagen Klauk).
Вчені розробили спеціальну технологію, яка дозволяє істотно зменшити товщину ізоляційних шарів, інтегрованих в конструкцію транзистора. У процесі виробництва на активних зонах підкладки облагається органічна речовина, що не проводить електричний струм. У результаті на поверхні формується мономолекулярний шар діелектрика - товщиною всього в 3 нм. Це дозволяє істотно знизити напругу, яка потрібна транзистору для роботи, оскільки даний параметр безпосередньо залежить від товщини ізоляційних плівок.
Крім того, дослідники успішно поєднали органічні транзистори різних типів - p-полярні і n-полярні - в рамках єдиного польового транзистора з каналами p-типу і n-типу. Досі в пластиковій електроніці використовувалися в основному уніполярні схеми з каналом лише одного типу. Подібні схеми відрізняються досить значним струмом витоку, а ось комплементарні схеми цього недоліку позбавлені, оскільки в них транзистори одного типу типів запирають струм витоку транзисторів іншого типу. Хаген Клаук пояснює: "Комплементарні схеми є стандартом для кремнієвої електроніки ось уже 25 років. Ми вважаємо, що це рішення може бути з успіхом використано і в органічній схемотехніці. Завдяки ньому, а також технології самоорганізованих ізолюючих мономолекулярних шарів ми можемо знизити енергоспоживання пластикових мікросхем до дуже помірного рівня ".
Про найближче майбутнє електроніки читайте також: «Гнучкий підхід».
За повідомленням Physorg.com