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首个有机双极晶体管问世


时间:2022-07-08  来源:  作者:  点击次数:


图片来源:jakob  lindenthal

双极晶体管可以在柔性电子元件上处理数据和传输任务,例如ECG数据。

德国德累斯顿工业大学教授Karl Leo和Hans Kleemann领导的研究团队首次成功演示了一种有机高效双极晶体管。其最大的特点是使用高度有序的薄有机层。相关研究最近发表在《自然》上。

1947年,贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿发明了晶体管,开启了微电子时代,彻底改变了人们的生活。当时科学家发明了所谓的双极晶体管,正负电荷载流子有助于电流的传输,单极场效应晶体管是后来才出现的。

由于硅电子器件的尺度在纳米范围,性能得到提升,大大加快了数据处理的速度。

然而,这种非常严格的技术不适合新的柔性电子元件,如滚动电视监视器或佩戴或甚至在体内的医疗设备。

在这种应用中,有机晶体管,即碳基半导体,近年来成为焦点。有机场效应晶体管(FET)于1986年问世,但其性能仍远远落后于硅。

Leo和他的团队展示的有机高效双极晶体管技术的数据处理速度比以前的有机晶体管快很多倍,元件的工作频率首次达到千兆赫范围,即每秒超过十亿次开关操作。

“实现有机双极晶体管是一个巨大的挑战,我们必须创造高质量的新结构,而优秀的元件参数就是对这些努力的回报!”这项研究的第一作者王树仁解释说。

“我们已经关注这个设备20年了,我们很高兴现在能够用一个新的序列高度来演示它。双极晶体管及其潜力为有机电子学开辟了新的前景,使完成处理和传输数据的高要求任务成为可能。”利奥表示,未来可以想象的应用包括配备传感器的智能贴片,在本地处理传感器数据,以及与外界进行无线通信。(晋南)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04837-4


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