16 ژوئیه 2021توسط دانشگاه صنعتی درسدن
نوسانگر حلقه‌ای مکمل 5 مرحله‌ای متشکل از ترانزیستورهای پایه نفوذپذیر آلی. اعتبار Erjuan Guo
فیزیکدانان Technische Universität Dresden اولین اجرای یک فن آوری ترانزیستور آلی مکمل عمودی را ارائه می‌دهند که قادر به کار در ولتاژ پایین، با ویژگی‌های اینورتر قابل تنظیم و زمان سقوط و بالا آمدن در مدارهای اینورتر و نوسانگر حلقه کمتر از 10 مرتبه نانوثانیه است. با استفاده از این فناوری جدید، فاصله آن‌ها تا تجارت الکترونیک کارآمد، انعطاف پذیر و قابل چاپ در آینده فاصله کمی دارد. یافته‌های پیشگامانه آن‌ها در مجله مشهور Nature Electronic منتشر شده است.
عملکرد ضعیف هنوز مانع از تجارت الکترونیک با مواد قابل انعطاف و قابل چاپ است. از این رو، توسعه مدارهای مکمل ولتاژ پایین، با بازده زیاد و فرکانس بالا به عنوان یکی از مهم‌ترین اهداف تحقیق دیده می‌شود. مدارهای منطقی با فرکانس بالا، مانند مدارهای اینورتر و اسیلاتورها با مصرف کم انرژی و زمان پاسخ سریع، عناصر اساسی ساختار الکترونیکی بزرگ، کم مصرف، قابل انعطاف و قابل چاپ در آینده هستند. گروه تحقیقاتی دستگاه‌ها و سیستم‌های آلی (ODS) در انستیتوی فیزیک کاربردی (IAP) در TU درسدن به سرپرستی دکتر هانس کلیمن، در حال کار بر روی تولید مواد و دستگاه‌های آلی جدید برای عملکرد بالا، انعطاف پذیر و حتی سازگار با زیست‌الکترونیک و الکترونیک نوری می‌باشند. افزایش عملکرد مدارهای آلی یکی از چالش‌های اساسی در تحقیقات آن‌ها است. درست چند ماه پیش بود که دانشجوی دکترای ارجوان گوئو موفقیت مهمی را در زمینه توسعه ترانزیستورهای آلی عمودی کارآمد، قابل چاپ و قابل تنظیم اعلام کرد.
اکنون، با استفاده از یافته‌های قبلی خود، فیزیکدانان برای اولین بار ترانزیستورهای آلی عمودی ترانزیستورهای پایه نفوذپذیر آلی، OPBT را در مدارهای عملکردی نشان داده‌اند. دکتر هانس کلیمان و تیمش موفق شدند ثابت کنند که چنین دستگاه‌هایی دارای عملکرد قابل اعتماد، ثبات طولانی مدت و همچنین اقدامات بی‌سابقه‌ای هستند.
گوئو می‌گوید: «در نسخ قبلی، متوجه شدیم که دومین الکترود کنترل شده در معماری ترانزیستور عمودی، دامنه وسیعی از قابلیت کنترل ولتاژ آستانه را امکان پذیر می‌کند، که باعث می‌شود چنین دستگاه‌هایی برای مدارهای منطقی کارآمد، سریع و پیچیده، ایده آل شوند. در نسخه اخیر، ما اضافه می‌کنیم یک ویژگی حیاتی برای این فناوری با نشان دادن مدارهای مکمل مانند اینورترهای مکمل یکپارچه و اسیلاتورهای حلقه‌ای است. با استفاده از چنین مدارهای مکمل، بازده قدرت و سرعت کار می‌تواند با بیش از یک مرتبه بزرگتر بهبود یابد و احتمالاً به الکترونیک آلی اجازه می‌دهد تا وارد رژیم گیگاهرتز شوید.
اینورترهای مکمل و اسیلاتورهای حلقه‌ای توسعه یافته در IAP نشان‌دهنده یک نقطه عطف به سمت الکترونیک انعطاف پذیر و کم قدرت گیگاهرتز است همانطور که برای مثال در برنامه‌های ارتباطی بی‌سیم مورد نیاز است. Erjuan Guo می‌گوید: «علاوه بر این، یافته‌های ما ممکن است کل جامعه محققین را به تصور طرح‌های جایگزین ترانزیستور آلی عمودی ترغیب کند، زیرا به نظر می‌رسد همزمان امکان کار با فرکانس بالا و کم هزینه را دارند.»
