Транзисторы нового типа для гибкой электроники

Группа инженеров из университета Висконсина-Мадисона (University of Wisconsin-Madison) создала, с их слов, «самый функциональный и быстродействующий тонкопленочный транзистор в мире». Помимо обладания высокими электрическими показателями, такие транзисторы могут производиться при помощи быстрых, простых и недорогих методов производства, которые могут быть легко расширены до масштабов массового промышленного производства. Данное достижение позволит разработчикам в скором будущем создавать новые передовые носимые и мобильные устройства, обладающие высокими интеллектуальными способностями и способными сохранять свою работоспособность при сжатии, растяжении и других видах деформации.

Новый тонкопленочный транзистор изготавливается по BiCMOS-технологии (bipolar complementary metal oxide semiconductor). Эти транзисторы обладают высоким быстродействием, способны пропускать через себя достаточно большой ток, работать при относительно высоком напряжении и имеют малое переходное сопротивление, что позволяет снизить количество энергии, тратящейся впустую в виде выделяемого тепла. При этом, вся структура транзистора наносится на поверхность подложки кремниевой наномембраны в ходе одноэтапного процесса высокотемпературной обработки.BiCMOS-транзисторы являются предпочтительным видом транзисторов для устройств обработки «смешанных сигналов», комбинирующих обработку как аналоговых, так и цифровых сигналов. К таким устройствам относится большинство используемых нами в повседневной жизни портативных устройств, мобильные телефоны, к примеру. «И теперь, благодаря появлению новых транзисторов, такие устройства смогут стать гибкими» — рассказывает Ма Жэнкянг (Zhenqiang Ma), профессор электроники и электротехники.

При использовании традиционных технологий производство тонкопленочных BiCMOS-транзисторов является долгим процессом, в котором используется несколько этапа высокотемпературной обработки. И даже незначительное отклонение температуры одного этапа может разрушить элементы структуры будущего транзистора, изготовленные при помощи предыдущих этапов.

«При промышленном производстве процесс изготовления BiCMOS-транзисторов длится около трех месяцев» — рассказывает Ма Жэнкянг, — «Наш процесс, благодаря исключению из него множества промежуточных этапов, позволяет уложиться в одну неделю. И это все вместе позволит наладить выпуск устройств с такими транзисторами уже в самом ближайшем будущем».