Две научные лаборатории объединили свои усилия, чтобы выпустить самые быстрые в мире тонкопленочные органические транзисторы, доказав тем самым, что эта экспериментальная технология может достигнуть производительности, необходимой для экранов телевизоров с высоким разрешением и схожих электронных устройств. Инженеры во всем мире годами пытались использовать недорогие пластмассовые материалы и молекулы, насыщенные углеродом, для создания органических полупроводников, способных оперировать электронными данными наравне с дорогостоящими технологиями, созданными с использованием кремния. Ученые из университетов Небраски и Стэнфорда представили научному журналу Nature Communications, выпуск от 8го января, процесс создания тонкопленочных органических транзисторов, которые работают в пять раз быстрее предыдущих образцов, созданных по этой экспериментальной технологии.
Лаборатории, под руководством Женаня Бао (Zhenan Bao), профессора факультета химических технологий Стэнфордского университета (США) и Цзиньсуна Хуана (Jinsong Huang), ассистента профессора факультета физических технологий Университета Небраски им. Линкольна (США), использовали новую технологическую операцию для создания тонкопленочных органических транзисторов, сравнимых по показателям с дорогостоящими, основанными на кремниевых технологиях дисплеями с вогнутыми экранами. Они достигли ускорения путем изменения базовой технологии создания тонкопленочных органических транзисторов.
Исследователи создавали особую разработку, содержащую молекулы, богатые углеродом с добавлением пластмассы, которую помещают на вращающуюся платформу, в данном случае, сделанную из стекла. Вращение распределяет покрытие по всей платформе.
В статье соавторы рассказывают о двух основных изменениях, которые они внесли в базовый процесс. Во-первых, они стали вращать платформу быстрее, во-вторых, они покрыли только небольшой участок вращающейся поверхности, размером с почтовую марку. Эти нововведения позволили расположить органические молекулы с большей концентрацией и упорядоченностью. Результатом явилось явное улучшение подвижности носителей, которая измеряет скорость движение электрического заряда по транзистору.
Исследователи назвали этот улучшенный метод так: «смещенное нанесение покрытия методом центрифугирования». Процесс остается экспериментальным, и инженеры все еще не могут полностью контролировать процесс распределения органических материалов в транзисторах или достигнуть наилучшей подвижности носителей.
Даже на этой стадии разработки «смещенное нанесение покрытия методом центрифугирования» создало транзисторы со скоростями намного выше прежних органических полупроводников и сравнимые с материалами из полукремния, используемыми в высококлассной электронике.
Дальнейшие исследования в этой области приведут к созданию недорогой, высокоскоростной электроники, построенной на базе прозрачных субстратов таких, как стекло и гибкие пластмассовые материалы.
На данный момент исследователи показали, что они могут создать высокопроизводительную электронику, которая на 90 процентов прозрачна даже для невооруженного глаза.