Органическая электроника: как фуллерены С60 в транзисторы попали

Фуллерены - многообещающие наноматериалы Фуллерены - многообещающие наноматериалы

Исследователи из Технологического Института Джорджии (Georgia Institute of Technology) сконструировали матрицу быстродействующих полевых транзисторов на основе фуллеренов С60 .

Новые нанотранзисторы характеризуются большей мобильностью зарядов чем в аморфном кремнии, а их производство может проходить при комнатных температурах.

Профессор Бернард Киппелен (Bernard Kippelen) говорит, что органические полупроводники – достаточно новый и перспективный материал в наноэлектронике. На основе гибких органических пленок можно будет производить целый ряд полупроводниковых устройств, которые тоже можно будет изгибать без нарушения их работоспособности.

При этом области применения органической наноэлектроники неограниченны: от дисплеев и огромных активных электронных бигбордов до RFID-меток и гибких компьютеров.

На сегодняшний день Киппелен и его коллеги смогли получить одиночные полевые транзисторы на основе органических листов, содержащих фуллеренов С60. Как говорят ученые, мобильность электронов в них достаточно велика, и составляет около 6 см2/(В/с).

Но пока не стоит рисовать фантастические картины о новой наноэлектронной – С60 эре. Для получения реальных работающих продуктов еще следует найти способы, как преодолеть существенные недостатки фуллереновой электроники.

Матрица нанотранзисторовРис. 1. Матрица С60 нанотранзисторов

Во-первых, рекордный показатель мобильности зарядов был достигнут при использовании горячей эпитаксии при температуре 250ºС, что делает невозможным производство гибкой электроники. А те образцы, которые производятся при комнатной температуре, имеют показатель мобильности электронов от 2.7 до 5 см2/(В/с).

Кроме этого, нанотранзисторы не могут работать в кислородной атмосфере. Прототипы Киппелена требуют азот в качестве окружения. Однако профессор уверен, что ему удастся преодолеть это препятствие, используя другие виды фуллеренов, в частности, с различными добавками.

Несмотря на все вышеизложенные проблемы в получении С60 электроники, у не есть одно ощутимое достоинство – низкая стоимость производства. Не важно, что работоспособный чип на основе С60 будет менее быстрым, чем его CMOS-аналог, зато он будет достаточно дешевым. В таких областях, как воспроизведение видео, не требуется высокоскоростных дорогих CMOS-транзисторов, если будут достаточно дешевые С60 – аналоги, тем более, что готовый дисплей будет еще и гибким.

Поэтому Киппелен и его коллеги достаточно оптимистично смотрят на будущее органической электроники, и считают, что при должном развитии технология может использоваться во многих коммерческих устройствах.

Ученые из Джорджии работают с фуллеренами и электроникой на их основе уже десять лет, поэтому имеет смысл следить за их дальнейшими разработками.

Свидиненко Юрий

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.1 (15 votes)
Источник(и):

1. PhysOrg: Researchers produce high performance field-effect transistors with thin films of Carbon 60