Ensimmäinen mustetransistori

13.04.2016

Pennsylvania-1-transistori-nanokiteisesta-musteesta-250.jpgUniversity of Pennsylvanian insinöörit ovat onnistuneen valmistamaan ensimmäisen kokonaan musteista tehdyn transistorin

Saavutus mahdollistaa rakentaa elektronisia komponentteja erityisesti joustaviin tai puettaviin sovelluksiin, koska prosessissa voidaan käyttää pienempiä lämpötiloja ja sitä voidaan soveltaa suuremmille aloille.

Tutkijoiden kenttävaikutustransistorit kuvioitiin taipuisan alustan päälle erilaisin pinnoitustekniikoin mutta sellainen voitaisiin mahdollisesti rakentaa myös lisäaine valmistusjärjestelmillä, kuten 3-D tulostimilla.

Ryhmä käytti nanokiteisiin perustuvaa neljää erilaista mustetta: johdin (hopea), eriste (alumiinioksidi), puolijohde (kadmiumselenidi) ja johdin yhdistettynä seostukseen (sekoitus hopeaa ja indiumia).

Tutkijoille kysymys oli siitä, voiko mustetta asettaa jollekin pinnalle siten, että ne muodostavat yhdessä toiminnallisen transistorin eivätkä liuota aiemmin luotua kerrosta pilalle.

Aluksi johtavaa hopeamustetta saostettiin nestemäisenä joustavalle valolitografisen maskin sisältävälle muovipinnalle. Nopea pyöritys vetää musteen tasaiseksi kerrokseksi ja maskin poiston jälkeen alustalle jää transistorin hilaelektrodi.

Seuraavaksi kerrostettiin alumiinioksidia eristeeksi, sitten kerros kadmiumselenidiä puolijohteeksi ja lopulta toisen maskin avulla kerros indiumin-hopeaseosta, jotka muodostavat transistorin lähteen ja nielun elektrodit. Kuumennettaessa suhteellisen matalissa lämpötiloissa, indium seostusaine leviää näistä elektrodeista osaksi puolijohdekomponenttia.

Koska tämä täysin mustepohjainen valmistusprosessi toimii alemmissa lämpötiloissa kuin nykyiset tyhjiöön perustuvat menetelmät, tutkijat pystyivät tekemään useita transistoreita samalle joustavalle muovitaustalle samanaikaisesti.

Tutkijat eivät ole kehittäneet aivan kaikkia tarvittavia seikkoja painotekniikalla sovellettavaksi mutta he uskovat, että koska nämä materiaalit ovat kaikki liuosperustaisia, se osoittaa tämän materiaaliluokan lupaustaja asettaa uuden vaiheen lisäaineiseen valmistukseen.
29.09.2022Optisia kuituja perovskiitista
28.09.2022Kvanttiväylä avaa tietä
27.09.2022Älykkäät mikrorobotit kävelevät itsenäisesti
26.09.2022Pienenergian keruuta ja viittomakielen tulkintaa
24.09.2022Uusi turkki kvanttikissalle
23.09.2022Yksittäinen elektroni surffailee ääniaallolla
22.09.2022Antiferromagneettisuutta spintroniikkaan ja muisteihin
21.09.2022Kvanttipisteet tekevät avaruusaluksesta anturin
20.09.2022Kerrostusta massamateriaalissa
19.09.2022Fotosynteesi tehostamaan aurinkokennoja

Siirry arkistoon »