研究人员创造了世界上最快的有机晶体管

时间：2021-09-11 17:25:03 来源：

该邮票尺寸玻璃上的透明晶体管具有竞争某种形式的硅晶体管的速度特性。该器件使用了一个新的过程来使这个世界录制设置有机晶体管，为新一代廉价，透明电子设备铺平道路。（内布拉斯加州大学金松华与永博元）

研究人员团队创造了世界上最快的薄膜有机晶体管，比以前的例子快五倍以上。

两位大学研究团队共同努力生产世界上最快的薄膜有机晶体管，证明了这种实验技术有可能实现高分辨率电视屏幕和类似电子设备所需的性能。

多年来，世纪工程师来说，世界一直试图使用廉价，碳的分子和塑料来创建能够在接近基于硅的肋骨技术速度的东西上进行电子操作的有机半导体。术语“有机”最初限于生物体产生的化合物，但现在扩展到包括基于碳的合成物质，包括塑料。

在1月8日的自然通信中，内布拉斯加州大学（UNL）和斯坦福大学的工程师展示了它们如何创建薄膜有机晶体管，这些晶体晶体管可以比此实验技术的前一个例子快五倍以上。一些工作是由SLAC国家加速器实验室研究人员在实验室的斯坦福同步辐射辐射源（SSRL）执行。

斯坦福大厦和斯坦福材料和能源科学研究所的化学工程教授，Zhenan Bao领导了研究团队，与SLAC共同运行;和金荣黄，助理机械工程助理教授。它们使用了新的过程来制造有机薄膜晶体管，其具有基于硅技术形式的昂贵的曲线电视显示器中的电子特性的电子特性。

通过改变制造薄膜有机晶体管的基本方法，它们实现了速度升压。

通常，研究人员将一种特殊的解决方案放入含碳分子和互补塑料的特殊解决方案 - 在这种情况下，用玻璃制成。纺纱作用在盘子上沉积材料的薄涂层。

在他们的自然通信论文中，合作者描述了这一基本过程的两个重要变化。

首先，他们旋转拼盘更快。其次，它们仅涂上纺纱表面的小部分，相当于邮票的大小。

这些创新具有将有机分子的密集浓度沉积成更规则的对准的效果。结果是载流动性的巨大改善，这衡量了电荷通过晶体管的速度的速度。

研究人员称为这种改进的方法“偏离中心旋涂”。该过程仍然是实验性的，并且工程师尚不精确地控制其晶体管中有机材料的对准或实现均匀的载流子迁移率。

即使在这个阶段，偏离中心旋转涂层也产生的晶体管，其速度范围远比以前的有机半导体的速度快得多，并且与当今高端电子设备中使用的多晶硅材料的性能相当。

对该实验过程的进一步改进可能导致在诸如玻璃等透明基板上的廉价，高性能电子产品的开发，以及最终，清晰，柔性塑料。

研究人员已经表明，它们可以创造高性能有机电子产品，对肉眼透明90％。

研究团队的其他重点成员包括Unongbo元，Unt of Merbraska Materience和Nanoscience，Gaurav Giri，Ssrl博士后研究员的化学工程研究生Gaurav Giri，Gaurav Giri。SSRL的Stefan Mannsfeld，Dennis Nordlund和Michael Toney也有助于研究。

该工作由美国国防高级研究项目（DARPA），科学研究和国家科学基金会的空军办公室资助。

本文最初出现在斯坦福工程网站上。Tom Abate是斯坦福州斯坦福工程的沟通科学作家和副主任。LONS OF INGINEIRN of Engineering的Carole Wilbeck也有助于本报告。

出版物：Yongbo Yuan等，“超高迁移率透明有机薄膜晶体管通过偏离中心旋转涂层方法，”自然通信5，物品编号：3005; DOI：10.1038 / ncomms4005

图像：内布拉斯加州林肯大学金荣黄和永博元

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