Fleksible tv'er og højtydende bærbar smart teknologi et skridt nærmere

Fleksible fjernsyn, tablets og telefoner såvel som 'virkelig bærbar' smart teknologi er et skridt nærmere takket være en nanoskala transistor skabt af forskere ved University of Manchester og Shandong University i Kina.

Det internationale team har udviklet en ultrahurtig, nanoskala transistor - kendt som en tynd film transistor, eller TFT, - lavet af en oxidhalvleder. TFT er den første oxid-halvlederbaserede transistor, der er i stand til at fungere ved en benchmarkhastighed på 1 GHz. Dette kan gøre næste generation af elektroniske gadgets endnu hurtigere, lysere og mere fleksibel end nogensinde før.

En TFT er en type transistor, der normalt bruges i en LCD -skærm. Disse findes i de fleste moderne gadgets med LCD -skærme som f.eks. tablets og high-definition fjernsyn.

Hvordan fungerer de? LCD har en TFT bag hver enkelt pixel, og de fungerer som individuelle kontakter, der gør det muligt for pixels at skifte tilstand hurtigt, får dem til at tænde og slukke meget hurtigere.

Men de fleste nuværende TFT'er er siliciumbaserede, som er uigennemsigtige, stive og dyre i sammenligning med oxid -halvlederfamilien af ​​transistorer, som teamet fra Storbritannien og Kina udvikler. Mens oxid-TFT'er vil forbedre billedet på LCD-skærme, det er deres fleksibilitet, der er endnu mere imponerende.

Aimin sang, Professor i nanoelektronik ved School of Electrical &Electronic Engineering, University of Manchester, forklarer:"Tv kan allerede nu laves ekstremt tynde og lyse. Vores arbejde kan være med til at gøre tv mere mekanisk fleksibelt og endnu billigere at producere.

"Men, måske endnu vigtigere, vores GHz transistorer kan muliggøre medium eller endda højtydende fleksible elektroniske kredsløb, såsom virkelig bærbar elektronik.

"Bærbar elektronik kræver fleksibilitet og i mange tilfælde gennemsigtighed, også. Dette ville være den perfekte applikation til vores forskning.

"Plus, der er en tendens til at udvikle smarte hjem, smarte hospitaler og smarte byer – i alle disse vil oxidhalvleder-TFT'er spille en nøglerolle."

Oxid-baseret teknologi har oplevet en hurtig udvikling sammenlignet med sin silicium-modstykke, som i stigende grad er tæt på nogle grundlæggende begrænsninger. Prof Song siger, at der har været hurtige fremskridt inden for oxid-halvledere i de seneste år, og der er gjort en omfattende indsats for at forbedre hastigheden af ​​oxid-halvleder-baserede TFT'er.

Så meget, at noget oxidbaseret teknologi allerede er begyndt at erstatte amorft silicium i nogle gadgets. Prof Song mener, at denne seneste udvikling har bragt kommercialisering meget tættere på.

Han tilføjede:"For at kommercialisere oxidbaseret elektronik er der stadig en række forskning og udvikling, der skal udføres på materialer, litografi, enhed design, test, og sidst men ikke mindst, storproduktion. Det tog mange årtier for siliciumteknologi at nå så langt, og oxider udvikler sig i et meget hurtigere tempo.

"Fremstilling af en højtydende enhed, ligesom vores GHz IGZO transistor, er udfordrende, fordi materialer ikke kun skal optimeres, en række spørgsmål vedrørende enhedsdesign, fabrikation og test skal også undersøges. I 2015 vi var i stand til at demonstrere de hurtigste fleksible dioder ved hjælp af oxidhalvledere, når 6,3 GHz, og det er stadig verdensrekorden til dato. Så vi har tillid til oxid-halvlederbaserede teknologier. "