高效有机双极晶体管作频率首次达到千兆赫兹 为有机电子学开辟全新前景
- 2022-06-27 19:06:19530
晶体管是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同,晶体管利用电信号来控制自身的开合,所以开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。晶体管是规范操作电脑,手机,和所有其他现代电子电路的基本构建块。
1947年,美国贝尔实验室的威廉·肖克利、约翰·巴丁和华特·布莱顿发明了晶体管,开创了微电子时代,并彻底改变了人们的生活。晶体管的问世,是20世纪的一项重大发明,是微电子革命的先声。接下来,单极场效应晶体管研制成功。
晶体管的性能与日俱增,极大加快了数据的处理速度。但这些晶体管比较坚硬,不太适用于研制新型柔性电子元件,如可折叠的电视显示屏或医疗领域使用的仪器等。并且随着集成电路发展到纳米尺度,传统晶体管技术已触碰“天花板”,科学家和工程师们近年来一直在不断探索和追寻下一个晶体管出口。
由有机材料或碳基半导体制成的晶体管近年来备受关注。德累斯顿大学研究人员领导的一个研究小组,首次成功演示了一种有机、高效的双极晶体管,其关键是使用高度有序的薄有机层。新晶体管的运行速度比以前的有机晶体管快很多倍,元件的工作频率首次达到千兆赫兹(即每秒超过十亿次开关操作)。
研究人员表示,研制出首块有机双极晶体管是一个巨大的挑战,因为他们必须创建质量非常高的新层和新结构。经过20年努力研制而成的这种新型有机双极晶体管,为有机电子学开辟了全新的前景,有望提升数据处理和传输效率,在多个领域大显身手。我们可以设想,未来应用是配备传感器的智能贴片,其能处理传感器内的数据并与外部无线通信。
原标题:高效有机双极晶体管作频率首次达到千兆赫兹 为有机电子学开辟全新前景