معرفی ساده‌ترین ترانزیستورهای چاپ‌شده انعطاف‌پذیر

عصرایران؛ محمد مهدی حیدرپور - با استفاده از دو ماده و فرآیندی در دمای اتاق، پژوهشگران در کره جنوبی موفق به ساخت ترانزیستورهای ساده فیلم نازک روی یک ورق پلاستیکی شده اند. به گفته پژوهشگران، این ترانزیستورها می توانند مسیر تولید لوازم الکترونیکی انعطاف پذیر یکبار مصرف و ارزان را هموار سازند.

به گزارش "گروه علم و فناوری" عصرایران، ترانزیستورهای فیلم نازک امروزه برای روشن و خاموشن کردن پیکسل ها در نمایشگرهای پنل تخت مورد استفاده قرار می گیرند. آنها به طور کلی از سیلیکون آمورف که در شیشه ای سخت قرار گرفته ساخته می شوند. ترانزیستورهای انعطاف پذیر جدید از اکسید ایندیم ساخته شده اند و به کلاس موادی اختصاص دارند که به نام نیمه هادی های اکسید آمورف شناخته می شوند.

پژوهشگران معتقدند اکسید آمورف در مقابل سیلیکون آمورف می تواند برای تولید ترانزیستورهای کوچک‌تر، با بهره‌وری انرژی بالاتر که به سرعت تعویض می شود، مورد استفاده قرار بگیرد. این می تواند به معنای نمایشگرهایی شارپ‌تر و سریع‌تر باشد. افزون بر این، اکسید آمورف می تواند با هزینه اندک روی پلاستیک چاپ شود.

پژوهشگران در توکیو برای نخستین بار ترانزیستورهای ساخته شده از اکسید روی گالیم ایندیم (IGZO) را در سال 2004 گزارش کردند. در حال حاضر، بسیاری از تولیدکنندگان بزرگ نمایشگر روی نمایشگرهای LED و OLED که از ترانزیستورهای اکسیدی استفاده می کنند، کار می کنند.

تیم پژوهشی دانشگاه سانگ کیون کوان در کره جنوبی طراحی ترانزیستو فوق ساده و روش ساختی را ارائه کرده اند که هر چه بیشتر می تواند هزینه دستگاه های اکسید آمورف را کاهش دهد زیرا فرآیند ساخت به مواد کمتر و مراحل پردازش کمتر نیاز دارد.

ترانزیستورها به طور کلی دارای سه بخش هستند: یک کانال نمیه هادی فیلم نازک، یک عایق دروازه، و الکترودها (سورس، درین و گیت). این سه بخش حداقل از سه ماده مختلف با استفاده از سه مرحله پردازش مختلف شکل می گیرند. ترانزیستورهای انعطاف پذیر جدید تنها از دو ماده شامل اکسید ایندیم و یک ژل یونی ساخته می شوند. ژل های یونی مواد نسبتا جدیدی هستند که از مایع یونی رسانا که در داخل یک ماتریس پلیمر به دام افتاده است، تشکیل می شوند.

پژوهشگران کره ای ابتدا اکسید ایندیم را روی یک ورق پلاستیکی قرار داده اند. سپس آن را برای تولید تکه های لایه اکسید ایندیم یو (U) شکل در اطراف لایه اکسید ایندیم هالتر شکل الگوسازی کرده اند. سپس ژل یونی در امتداد بازوی هالتری قرار گرفته به طوری که انتهای طرح یو شکل را لمس کند. در نهایت، پژوهشگران ورق را در معرض گاز آرگون قرار داده که تمام سطوح اکسید ایندیم به استثنای بازوی هالتری دارای پوشش ژل یونی را متالیزه می کند.

ورق پلاستیک اکنون با آرایه ای از ترانزیستورها پوشش داده شده است. در هر ترانزیستور اکسید ایندیم یو شکل متالیزه به عنوان الکترود گیت، انتهای هالتری شکل متالیزه به عنوان سورس و درین، و بازوی هالتری با پوشش ژل به عنوان کانال نیمه رسانا عمل می کنند. ژل یونی نیز عایق دروازه است.

به گفته پژوهشگران کره ای، این روش می تواند با اکسیدهای دیگر مانند اکسید روی ایندیم و ایگزو نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

برای خواندن مطالب بیشتر در زمینه علم و فناوری به اینجا مراجعه کنید.

سیگنال نرم به بازارها؛ افت تورم آمریکا، ورق نرخ بهره را برمی‌گرداند؟

تماشاخانه

چند دقیقه از سینمای ناب داریوش مهرجویی (تماشا کنید)

چند دقیقه از سینمای ناب داریوش مهرجویی (تماشا کنید)

فیلم های دیگر