Parádně rychlý organický tenkovrstvý tranzistor

Nový výrobní postup přinesl doposud nejrychlejší organické tenkovrstvé tranzistory. Blížíme se k levné a průhledné organické elektronice?

Zvětšit obrázek

Skleněná destička s organickými tenkovrstvými tranzistory. Kredit: Jinsong Huang a Yongbo Yuan.

Vývojáři se už řadu let snaží z levných surovin vyrobit organické polovodiče, které by byly schopné fungovat jako elektronika a zároveň by obstály alespoň se špetkou cti ve srovnání s klasickými křemíkovými technologiemi. Nedávno se spojily výzkumné týmy univerzit a výzkumných laboratoří, aby vyvinuly momentálně nejrychlejší organické tenkovrstvé tranzistory (TFT).

Zvětšit obrázek

Zhenan Bao. Kredit: Stanford University.

Výzkum, který vedli Zhenan Bao ze Stanfordu a Jinsong Huang z Univerzity v Nebrasce – Lincolnu, nakonec stvořil experimentální organické tenkovrstvé tranzistory, jejichž elektronické parametry jsou prý srovnatelné s dražšími displeji, založenými na křemíkových technologiích. Jsou také více než pětkrát rychlejší, než srovnatelná zařízení z předchozích experimentů.

Zvětšit obrázek

Ohebný plastový displej (2009). Kredit: RDECOM, Wikimedia Commons.

Dramatického navýšení rychlosti dosáhli úpravou základního procesu výroby organických tenkovrstvých tranzistorů. Ten obvykle spočívá v kapání speciálního roztoku s organickými molekulami na rotující skleněný disk. Rotace disku zařídí, že se vznikající organický film rozprostře po disku. Bao, Huang a spol. učinili dvě, ve svém důsledku významné změny. Při výrobě svého materiálu roztočili disk rychleji a zároveň aplikovali roztok jen na malou část rotujícího disku, zhruba o velikosti poštovní známky.

Zvětšit obrázek

Schéma organického TFT. Kredit: Bao (2007), Material Matters.

Díky těmto vylepšením, technologii nazvané „off‑center spin coating“, vznikl materiál, v němž byly organické molekuly uspořádány hustěji a také pravidelněji. V takovém prostředí sviští elektrický náboj jako namydlený blesk.

Nový výrobní postup organických tenkovrstvých tranzistorů je stále ještě experimentální, což je v tomto případě diplomaticky zvolené synonymum pro „nedoladěný“. Vývojáři ho ještě úplně nekontrolují a vyráběné tranzistory nejsou úplně homogenní. Navzdory tomu ale už teď organické tenkovrstvé tranzistory Baové, Huanga a spol. s přehledem porážejí dosavadní nejlepší organické polovodiče. Pokud se vědcům povede výrobu doladit, tak by se z jejich tranzistorů mohla zrodit levná elektronika na průhledných substrátech, jako je sklo anebo čiré ohebné plasty. Jak se můžeme přesvědčit na dostupných snímcích, už teď jsou nové organické tranzitostory takřka stoprocentně průhledné lidským zrakem. Levné organické TFT displeje jsou prý už skoro na dohled.

Video