Développement du premier transistor bipolaire organique

Premier transistor bipolaire organique développé à la TU Dresden

Les transistors bipolaires organiques peuvent également gérer des tâches exigeantes de traitement et de transmission de données sur des éléments électroniques flexibles, par exemple ici pour les données d’électrocardiogramme (ECG). Crédit : Jakob Lindenthal

L’invention du transistor en 1947 par Shockley, Bardeen et Brattain aux laboratoires Bell a inauguré l’ère de la microélectronique et a révolutionné nos vies. Tout d’abord, des transistors dits bipolaires ont été inventés, dans lesquels des porteurs de charge négatifs et positifs contribuent au transport du courant ; les transistors à effet de champ unipolaire n’ont été ajoutés que plus tard. L’augmentation des performances due à la mise à l’échelle de l’électronique au silicium dans la gamme du nanomètre a énormément accéléré le traitement des données. Cependant, cette technologie très rigide est moins adaptée aux nouveaux types de composants électroniques flexibles, tels que les écrans de télévision enroulables ou les applications médicales.

Pour de telles applications, les transistors en matériau organique, ou semi-conducteurs à base de carbone, se sont imposés ces dernières années. Les transistors à effet de champ organique ont été introduits dès 1986, mais leurs performances sont encore loin derrière les composants en silicium.

Un groupe de recherche dirigé par le professeur Karl Leo et le Dr Hans Kleemann à la TU Dresden a maintenant réussi pour la première fois à démontrer un transistor bipolaire organique très efficace. L’utilisation de couches organiques minces hautement ordonnées était cruciale pour cela. Cette nouvelle technologie est plusieurs fois plus rapide que les transistors organiques précédents et, pour la première fois, les composants ont atteint des fréquences de fonctionnement de l’ordre du gigahertz (c’est-à-dire plus d’un milliard de commutations par seconde).

Le Dr Shu-Jen Wang, qui a co-dirigé le projet avec le Dr Michael Sawatzki, explique que « la première réalisation du transistor bipolaire organique était un grand défi, puisqu’il fallait créer des couches de très haute qualité et de nouvelles structures. , les excellents paramètres du composant récompensent ces efforts.”

Le professeur Karl Leo ajoute qu’ils “pensent à cet appareil depuis 20 ans et je suis ravi que nous ayons pu le démontrer avec les nouvelles couches hautement ordonnées. Le transistor bipolaire organique et son potentiel ouvrent des perspectives complètement nouvelles pour l’électronique organique, car elles permettent également des tâches exigeantes dans le traitement et la transmission de données.” Des applications futures envisageables sont, par exemple, des patchs intelligents équipés de capteurs qui traitent les données des capteurs localement et communiquent sans fil avec l’extérieur.

La recherche a été publiée dans La nature.


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Plus d’information:
Karl Leo et al, Transistors bipolaires organiques, La nature (2022). DOI : 10.1038 / s41586-022-04837-4

Fourni par l’Université de technologie de Dresde

Citation: Premier transistor bipolaire organique développé (2022, 22 juin) récupéré le 22 juin 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-06-bipolar-transistor.html

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