211service.com
Caurspīdīgi tranzistori
Organisko gaismas diožu (OLED) displeji pašlaik ir atrodami mobilajos tālruņos un digitālajās kamerās. Taču nākotnē ražotāji sagaida lielākas, saliekamas un pilnīgi caurspīdīgas versijas. Viņi iztēlojas spilgtas kartes uz vizieriem un vējstikliem, brillēs iebūvētus televizoru ekrānus un sarullējamus, caurspīdīgus datoru ekrānus. Un, lai gan paši OLED var būt caurspīdīgi, lai iegūtu skaidru displeju, tranzistoriem, kas kontrolē katra displeja OLED jeb pikseļus, arī jābūt caurspīdīgiem.
Caurspīdīgi tranzistori: Pilnībā caurspīdīgu tranzistoru bloki, kas izgatavoti ar indija oksīda nanovadiem, tiek izgatavoti uz plastmasas pamatnes (sarkanas līnijas apzīmē masīva reģionus). Purdjū universitātes un Ziemeļrietumu universitātes pētnieku izgatavotie tranzistori varētu būt nozīmīgs solis ceļā uz spilgtiem, elastīgiem un pilnīgi caurspīdīgiem displejiem.
Purdjū universitātes un Ziemeļrietumu universitātes pētnieki tagad ir izveidojuši elastīgus, caurspīdīgus tranzistorus, izmantojot cinka oksīda un indija oksīda nanovadus. Turpretim esošajos displejos izmantotie amorfie vai polikristāliskā silīcija tranzistori nav caurspīdīgi. Jaunie tranzistori darbojas arī labāk nekā to silīcija kolēģi, un tos ir vieglāk izgatavot uz elastīgas plastmasas.
Tranzistori varētu radīt spilgtākus caurspīdīgus OLED displejus, saka Purdjū elektrotehnikas un datortehnikas profesors. Deivids Džeinss , kurš vadīja pagājušajā nedēļā publicēto darbu Dabas nanotehnoloģijas . Ja ap OLED tiek novietota parastā necaurspīdīgā tranzistora shēma, tā aizņem vietu displejā, kas citādi varētu izstarot gaismu. Bet, saka Džeinss, jūs varētu novietot caurspīdīgus tranzistorus zem pikseļa vai virs tā, palielinot gaismas izstarojošo laukumu.
Lai izgatavotu tranzistorus, Džeinss un viņa kolēģi vispirms uz stikla vai plastmasas uzklāj indija-cinka oksīda vārtu elektrodu. Tad viņi uz virsmas ievietoja nanovadu šķīdumu. Pēc tam, kad ir atrasts atbilstoši izlīdzināts nanovads, tie uzliek avota un drenāžas elektrodus, kas izgatavoti no indija alvas oksīda abās nanovada pusēs. Gan indija cinka oksīds, gan indija alvas oksīds ir caurspīdīgi materiāli.
Nanovadu tranzistoriem ir augsta elektronu mobilitāte, kas nosaka, cik ātri tranzistors var darboties un cik lielu strāvu tas var pārvadāt. Faktiski mobilitāte ir dažus simtus reižu labāka nekā tranzistoriem, kas izgatavoti no amorfā silīcija, ko plaši izmanto displeju elektronikā. Tāpēc tranzistorus varētu padarīt mazākus un ātrākus, saka Džeinss. Viņš saka, ka kompaktāki tranzistori nozīmētu vēl lielāku pikseļu laukumu. Turklāt nanovadu tranzistorus ir daudz vieglāk izgatavot uz plastmasas nekā silīcija tranzistorus, jo tiem nav nepieciešama augstas temperatūras apstrāde.
Pētniecības grupas nesen ir izgatavojušas caurspīdīgus tranzistorus, izmantojot plānas cinka oksīda vai indija oksīda plēves vai oglekļa nanocaurules. (Skatiet Lēti, caurspīdīgi un elastīgi displeji .) Abas tehnoloģijas saskaras ar unikālām problēmām. Lai gan oglekļa nanocaurules tranzistoriem ir daudz labāka elektronu kustība un tie ir stiprāki nekā jaunajiem nanovadu tranzistoriem, tie nav pilnībā caurspīdīgi, jo tiem ir nepieciešami sīki metāla kontakti, lai savienotu nanocaurules ar elektrodiem. Savukārt plānās kārtiņas tranzistorus ir vieglāk izgatavot uz dažādām virsmām, taču tiem ir daudz mazāka mobilitāte.
Jaunajiem tranzistoriem veiktspēja mobilitātes, elastības un caurspīdīguma ziņā ir ļoti iespaidīga, saka Džons Vagers , elektroinženieru un datorzinātņu profesors, kas strādā caurspīdīgas elektronikas jomā Oregonas štata universitātē. Tagad lielākais atlikušais jautājums, viņš saka, ir: vai to visu var pārvērst reālajā pasaulē?
Pašlaik nav metodes, kas kontrolētu, kur nanovadi tiek nogulsnēti uz virsmas vai kā tie sakrīt. Eksperimentālās demonstrācijās jūs izmetat pāris tūkstošus nanocauruļu un cerat, ka viena noliksies vēlamajā virzienā, saka Wager. Taču nejauša nanovadu uzklāšana uz virsmas nedarbosies, ja ir paredzēts ražot tranzistorus lieliem displejiem.
Patiešām, saka Džeinss, jums ir kaut kāds veids, kā ievietot vēlamo nanovadu skaitu vēlamajā vietā. Šobrīd visām trim caurspīdīgu tranzistoru izgatavošanas tehnoloģijām — nanovadiem, plānām plēvēm un oglekļa nanocaurulēm — ir godīgas iespējas aizstāt silīcija tranzistoru tehnoloģiju nākotnes caurspīdīgiem, elastīgiem displejiem, saka Džeinss.
Saskaņā ar Džons Rodžerss , materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors Ilinoisas Universitātē Urbana Champaign, vienas no trim tehnoloģijām galīgie komerciālie panākumi būs atkarīgi no tā, kā tās atbilst daudziem dažādiem faktoriem: caurspīdīgums, elektriskā veiktspēja, elastība un vieglums un vieglums. to ražošanas izmaksas. Tās būs labas zirgu skriešanās sacīkstes, lai redzētu, kura pieeja uzvar, saka Rodžers.