Atlantassa toimivan Georgia Techin tutkijaryhmän kehittämä uudenlainen nanorakenteinen porttieriste lupailee orgaanisille ohutkalvotransistoreille vakautta, joka on verrattavissa epäorgaanisista materiaaleista tehtyihin eristeisiin. Tämän ansiosta ne voivat toimia jopa veden alla.
Orgaaniset ohutkalvotransistorit voidaan tehdä tavanomaista alhaisemmalla lämpötilalla ja halvemmalla monille erilaisille substraateille. - Olemme nyt osoittaneet, että orgaanisista piireistä saadaan yhtä vakaita kuin epäorgaanisista materiaaleista valmistetut piirirakenteet, toteaa Georgia Techin professori Bernard Kippelen.
- Tämä voisi olla orgaanisten ohutkalvotransistorien kehityksessä piste, jossa päästään yli orgaanispohjaisten tulostettavien piirirakenteiden epävakaudesta.
Transistoreissa portti on erotettu puolijohdemateriaalista ohuella eristekerroksella. Georgia Techin kehittämässä eristekerroksessa käytetään kahta komponenttia, fluoripolymeeriä ja metallioksidikerrosta.
Uusi materiaalirakenne koostuu vuorottelevista kerroksista alumiinioksidia ja hafniumoksidia - viisi kerrosta yhtä, sitten viisi kerrosta toista, toistuen 30 kertaa fluoripolymeerin päällä - eristeen aikaansaamiseksi. Oksidikerrokset valmistetaan ALD-tekniikalla. Nanolaminaatti rakentuu noin 50 nanometrin paksuiseksi, ja on käytännössä immuuni kosteuden vaikutuksille.
Tutkijat koestivat niitä satoja tunteja ja korkeissa 75 asteen lämpötiloissa. - Tämä oli ylivoimaisesti stabiilein orgaanisiin perustuva transistori, jota olemme koskaan valmistaneet, iloitsevat tutkijat.
Tutkijoiden mukaan ALD-tekniikka on nykyään saavuttanut tason, josta se on skaalattavissa teolliseksi prosessiksi. Tämä mahdollistaa uuden vaiheen orgaanisten ohutkalvotransistorien kehittämisessä.
Ilmeinen sovellus on transistorit, jotka ohjaavat pikseleitä orgaanisien ledien näytöissä (OLED). Myös IoT-laitteet voisivat hyötyä uuden tekniikan mahdollisuuksista. Dramaattisimmat sovellukset saattavat olla erittäin suuria, joustavia näyttöjä, joita voitaisiin rullata pois, kun niitä ei käytetä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 29.1.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
