Todella vähään tyytyvä transistori

Cambridgen yliopiston insinöörit ovat suunnitelleet erittäin vähäisen tehokäytön transistorin, joka voisi toimia vuosia ilman akkua pienelläkin ympäristöstään keräämällä energialla.

Siten ne voisivat olla perusta laitteille, jotka toimivat pitkäänkin puettavassa tai kehon seurannan elektroniikassa.

Tutkijoiden In-Ga-Zn-O ohutkalvosta kehittämät transistorit voidaan tuottaa alhaisissa lämpötiloissa ja voidaan tulostaa melkein mille tahansa materiaalille, lasista ja muovista, polyesteriin ja paperiin.

Ne perustuvat ainutlaatuiseen geometriaan, jossa hyödynnetään yleensä ei-toivottavaa ominaisuutta eli transistorin nielun kontaktimetallin ja puolijohteen välillä esiintyvää Schottky-estettä.

Kun transistorit pienenevät, niiden kaksi elektrodia alkavat vaikuttaa toistensa käyttäytymiseen ja jännitteet leviävät niin, että mentäessä alle tietyn koon, transistorit eivät toimi halutulla tavalla. Uudelleen mietittynä, Cambridgen tutkijat pystyivät käyttämään Schottky-rajapintaa pitämässä elektrodit riippumattomia toisistaan, niin että transistorit voidaan skaalata hyvin pieniin geometrioihin.

Uutta transistoria ajetaan erittäin lähellä off-tilaa alle yhden voltin syöttöjännitteellä ja ultrapienellä alle nanowatin tehonkäytöllä. Näillä ominaisuuksilla ne ovat omiaan sovelluksiin, joissa toiminta on tärkeämpää kuin nopeus.

"Käyttäen Schottky-estettä voimme pitää elektrodit häiritsemästä toisiaan, jolloin voi vahvistaa signaalin amplitudia jopa tilassa, jossa transistori on lähes sammutettu."

"Tämä tuo uuden suunnittelumallin ultrapienen tehonkäytön anturien rajapinnoille ja analogiselle signaalinkäsittelylle puettaviin ja implantoitaviin laitteisiin," toteavat tutkijat yliopistonsa uutistiedotteessa.