Гибкая электроника будущего сможет работать на гигагерцовых частотах

Низкая производительность по-прежнему препятствует постановке на коммерческие рельсы гибкой печатной электроники. Поэтому разработка комплементарных схем низкого напряжения, высокого усиления и высокой частоты является одной из наиболее важных целей последних исследований. Высокочастотные схемы инверторов и генераторов с низким энергопотреблением и малым временем отклика — это важные строительные блоки для больших объемов гибкой печатной электроники. 

Исследовательская группа из Дрезденского технического университета работает над новыми органическими материалами и устройствами, которые нужны для обеспечения высокой производительности, гибкости и возможно даже биосовместимости электроники и оптоэлектроники. Всего несколько месяцев назад ученые объявили о важном прорыве в разработке эффективных печатных и регулируемых вертикальных органических транзисторов.

Теперь, основываясь на своих предыдущих результатах, физики создали первые вертикальные органические транзисторы (транзисторы с органической проницаемой базой), интегрированные в функциональные схемы. Команде ученых удалось доказать, что такие устройства обладают хорошей производительностью, долговременной стабильностью, а также беспрецедентными показателями мощности. Работа появилась в журнале Nature Electronics.

В предыдущих работах второй управляющий электрод в архитектуре вертикального транзистора обеспечивал возможность управления широким диапазоном порогового напряжения, что делало такие устройства идеальными для эффективных, быстрых и сложных логических схем. В новой разработке ученые ввели дополнительные схемы — интегрированные инверторы и кольцевые генераторы. При их использовании энергоэффективность и скорость работы могут быть улучшены более чем на порядок и, возможно, позволят органической электронике перейти в гигагерцовый режим.

Дополнительные инверторы и кольцевые генераторы — это большой шаг на пути к гибкой маломощной гигагерцовой электронике, которая может потребоваться, например, в устройствах беспроводной связи. Новая технология поможет создавать более дешевые гибкие дисплеи с высоким разрешением или радиочастотные метки без кремниевых элементов. Кроме того, эта разработка может вдохновить научное сообщество на создание альтернативных конструкций вертикальных органических транзисторов, поскольку они позволяют работать на высоких частотах и имеют низкую стоимость.