Nowa elastyczna platforma dla elektroniki o wysokiej wydajności

Nowa elastyczna platforma dla elektroniki o wysokiej wydajności

Zespół inżynierów z Uniwersytetu w Wisconsin-Madison stworzył najbardziej funkcjonalny, elastyczny tranzystor na świecie - a zarazem szybki, prosty i tani sposób wytwarzania, który można łatwo dostować do poziomu komercyjnego.

To krok naprzód, który może otworzyć drzwi do coraz bardziej połączonego świata, umożliwiając producentom dodawanie "inteligentnych" funkcji bezprzewodowych do dowolnej liczby dużych lub małych produktów lub obiektów - takich jak czujniki i komputery noszone przez ludzi i zwierzęta – które mogą się zginąć, rozciągać czy nawet poruszać.

Tranzystory są wszechobecnymi elementami nowoczesnej elektroniki. Odkrycie grupy z Madison jest zwrotem w dwudziestoletnim standardzie przemysłowym, jakim był tranzystor cienkowarstwowy BiCMOS (dwubiegunowy, komplementarny półprzewodnik z tlenku metalu), który łączy w sobie dwie bardzo różne technologie - a także szybkość, duże natężenie prądu i niskie zużycie energii w postaci ciepła i zmarnowanej energii - wszystko na jednej powierzchni.

W efekcie te urządzenia stanowią wybór dla wielu współczesnych przenośnych urządzeń elektronicznych, w tym telefonów komórkowych.

"Standard w branży jest bardzo dobry" - mówi Zhenqiang (Jack) Ma, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej na UW-Madison, który jest światowym liderem w branży elektroniki elastycznej. "Teraz możemy zrobić te same rzeczy z naszym tranzystorem, który może się zginać".

Nadanie tranzystorowi BiCMOS elastyczności jest trudne, częściowo dlatego, że proces trwa kilka miesięcy i wymaga wielu delikatnych i wysokotemperaturowych etapów. Nawet niewielka zmiana temperatury w dowolnym punkcie może zepsuć wszystkie poprzednie kroki.

Ma i jego współpracownicy wytworzyli elastyczną elektronikę na jednokryształowej nanomembranie krzemowej umieszczonej na pojedynczym kawałku plastiku. Tajemnicą ich sukcesu jest unikalny proces, co eliminuje wiele kroków i zmniejsza czas i koszt wytworzenia tranzystorów.

"W przemyśle muszą zakończyć proces w trzy miesiące" – mówi Ma. "My skończyliśmy to za tydzień."
Jego zdaniem znacznie prostszy proces można z łatwością dostosować do produkcji na skalę przemysłową.

(KB)