Yeni esnek ince film transistörler: Yüksek performanslı esnek giyilebilir cihazlar getirmesi bekleniyor!
Kılavuz
Son zamanlarda, Çin'deki Shandong Üniversitesi ve Birleşik Krallık'taki Manchester Üniversitesi'nden araştırmacılar, esnek elektronik alanında önemli bir ilerleme kaydetti ve yeni bir tür ultra yüksek hızlı esnek nano transistör geliştirdiler. Oksit yarı iletkenden yapılmıştır ve 1 GHz referans hızında çalışabilir.
arka fon
Geleneksel elektronik ürünler bize genellikle "sert" bir izlenim verir, bükülmeye, bükülmeye ve gerilmeye dayanamazlar. Ancak, ortaya çıkan esnek elektronik ürünler, geleneksel elektronik ürünlerin bu eksikliklerini telafi etmektedir. Özellikle giyilebilir cihazlar için, esnek elektronik teknolojisinin gelişimi, kullanıcının kullanım deneyimini büyük ölçüde geliştirdi ve insan vücudunun serbest hareketine daha çok adapte oldu.
Yazar daha önce esnek piller, esnek LCD ekranlar, esnek giyilebilir sensörler, esnek organik flash bellek, esnek süper kapasitörler, esnek mikro işlemciler, esnek dokunmatik sensörler, esnek antenler, esnek elektronik kağıt gibi birçok esnek elektronik ürünü tanıttı. ve daha fazlası. Herkesin daha sezgisel bir anlayışa sahip olmasını sağlamak için, aşağıdaki resimler göstermek için kullanılır:
(Resim kaynağı: California Üniversitesi, San Diego)
(Resim kaynağı: Tohoku Üniversitesi, Japonya)
(Resim kaynağı: Florida Eyalet Üniversitesi)
(Resim kaynağı: KAIST)
(Resim kaynağı: Manchester Üniversitesi)
(Resim kaynağı: British Columbia Üniversitesi)
(Resim kaynağı: Graphene Flagship)
(Resim kaynağı: Mats Tiborn)
Yenilikçilik
Son zamanlarda, esnek elektronik alanında bir başka önemli araştırma ilerlemesi ortaya çıktı. Çin'deki Shandong Üniversitesi'nden ve İngiltere'deki Manchester Üniversitesi'nden araştırmacılar, "ince film transistörü" (TFT) olarak da bilinen yeni bir tür ultra yüksek hızlı esnek nano transistör geliştirdiler. Oksit yarı iletkenden yapılmıştır ve 1 GHz referans hızında çalışabilir.
teknoloji
TFT, sıvı kristal ekranda (LCD) yaygın olarak kullanılan bir transistör türüdür. Akıllı telefonlar, tablet bilgisayarlar ve yüksek çözünürlüklü televizyonlar gibi LCD ekranlı çoğu modern elektronik cihazda TFT'ler bulunur.
TFT nasıl çalışır? LCD'nin her pikselinin arkasında bir TFT vardır. Piksellerin durumunu ayrı bir anahtar olarak değiştirerek açıp kapatmayı hızlandırırlar.
(Resim kaynağı: Wikipedia)
Bununla birlikte, mevcut TFT'lerin çoğu silikon tabanlıdır. Çin ve İngiltere'deki bilimsel araştırma ekipleri tarafından geliştirilen oksit yarı iletken transistörlerle karşılaştırıldığında, opak, sert ve pahalıdırlar. Oksit TFT, yalnızca LCD ekranın görüntü görüntüleme efektini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda esnekliği de daha etkileyicidir.
Manchester Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Okulu nanoelektronik profesörü Aimin Song, "TV'ler artık son derece ince ve parlak olabilir. Araştırmamız, TV'leri mekanik olarak daha esnek ve daha kolay üretecek hale getirecek."
Bazı temel darboğazlarla giderek daha fazla karşılaşan silikon teknolojisi ile karşılaştırıldığında, oksit tabanlı teknoloji hızla gelişiyor. Profesör Song, son yıllarda oksit yarı iletkenler alanında hızlı ilerleme kaydettiğini ve oksit yarı iletkenlere dayalı TFT'leri iyileştirmeyi amaçlayan bir dizi çalışma olduğunu söyledi.
Şu anda, bazı oksit bazlı teknolojiler bazı ürünlerde amorf silikonun yerini almaya başladı. Profesör Song, bu son gelişmelerin onların ticarileştirilmesini daha da ilerleteceğine inanıyor.
değer
Profesör Song, bu tür GHz transistörlerin gerçek giyilebilir elektronik ürünler gibi orta veya daha yüksek performanslı esnek elektronik devreler getireceğini söyledi. Giyilebilir elektronik ürünler esnekliğe ihtiyaç duyar ve çoğu durumda da şeffaf olmaları gerekir. Dolayısıyla bu araştırma için mükemmel bir uygulama alanı olacaktır.
Ek olarak, oksit yarı iletken TFT de akıllı evler, akıllı hastaneler ve akıllı şehirlerde önemli bir rol oynayacak. Bu araştırma, öncekinden daha hızlı, daha parlak ve daha esnek yeni nesil elektronik ürünler getirecek.
gelecek
Bu oksit bazlı elektronik ürünlerin daha fazla ticarileştirilmesini teşvik etmek için, malzemeler, litografi, ekipman tasarımı ve testlerinde bir dizi araştırma ve geliştirmeye ve son olarak da geniş alan üretim teknolojisine ihtiyaç var. Silikon teknolojisinin bu noktaya ulaşması onlarca yıl oldu ve oksit teknolojisi daha hızlı gelişiyor. "
"GHz IGZO transistörümüze benzer yüksek performanslı bir cihaz yapmak son derece zordur, çünkü yalnızca malzemelerin optimize edilmesi değil, aynı zamanda cihaz tasarımı, üretimi ve testlerindeki bir dizi sorunun da çözülmesi gerekir. 2015 yılında, bunu göstermek için oksit yarı iletkenler kullandık 6,4 GHz'e ulaşan en hızlı esnek diyot hala bir dünya rekorunu elinde tutuyor. Bu nedenle, oksit yarı iletken tabanlı teknolojiye güveniyoruz. "
Anahtar kelime
Yarı iletken, transistör, giyilebilir teknoloji
Referans
[1] Flexible-tvs-and-high-performance-wearable-smart-tech-one-step-closer/
[2] https://ieeexplore.ieee.org/document/8306513/
