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高效有機雙極晶體管作頻率首次達到千兆赫茲 為有機電子學開辟全新前景
2022年06月27日 09:09:00
來源：化工儀器網 點擊量：3905
德累斯頓大學研究人員領導的一個研究小組，首次成功演示了一種有機、高效的雙極晶體管，其關鍵是使用高度有序的薄有機層。新晶體管的運行速度比以前的有機晶體管快很多倍，元件的工作頻率首次達到千兆赫茲（即每秒超過十億次開關操作）。
【化工儀器網 項目成果】晶體管是一種固體半導體器件，具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關不同，晶體管利用電信號來控制自身的開合，所以開關速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。晶體管是規范操作電腦，手機，和所有其他現代電子電路的基本構建塊。
1947年，美國貝爾實驗室的威廉·肖克利、約翰·巴丁和華特·布萊頓發明了晶體管，開創了微電子時代，并徹底改變了人們的生活。晶體管的問世，是20世紀的一項重大發明，是微電子革命的先聲。接下來，單極場效應晶體管研制成功。
晶體管的性能與日俱增，極大加快了數據的處理速度。但這些晶體管比較堅硬，不太適用于研制新型柔性電子元件，如可折疊的電視顯示屏或醫療領域使用的儀器等。并且隨著集成電路發展到納米尺度，傳統晶體管技術已觸碰“天花板”，科學家和工程師們近年來一直在不斷探索和追尋下一個晶體管出口。
由有機材料或碳基半導體制成的晶體管近年來備受關注。德累斯頓大學研究人員領導的一個研究小組，首次成功演示了一種有機、高效的雙極晶體管，其關鍵是使用高度有序的薄有機層。新晶體管的運行速度比以前的有機晶體管快很多倍，元件的工作頻率首次達到千兆赫茲(即每秒超過十億次開關操作)。
研究人員表示，研制出首塊有機雙極晶體管是一個巨大的挑戰，因為他們必須創建質量非常高的新層和新結構。經過20年努力研制而成的這種新型有機雙極晶體管，為有機電子學開辟了全新的前景，有望提升數據處理和傳輸效率，在多個領域大顯身手。我們可以設想，未來應用是配備傳感器的智能貼片，其能處理傳感器內的數據并與外部無線通信。
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