L’électronique organique pourrait bientôt entrer dans le régime du GHz

L'électronique organique pourrait bientôt entrer dans le régime GHz

Un oscillateur en anneau complémentaire à 5 étages composé de transistors à base perméable organique. Crédit : Erjuan Guo

Les physiciens de la Technische Universität Dresden présentent la première mise en œuvre d’une technologie de transistor organique vertical complémentaire, capable de fonctionner à basse tension, avec des propriétés d’onduleur réglables et un temps de montée et de descente démontré dans des circuits d’onduleur et d’oscillateur annulaire inférieur à 10 nanosecondes, respectivement. Avec cette nouvelle technologie, ils ne sont qu’à un jet de pierre de la commercialisation de l’électronique du futur efficace, flexible et imprimable. Leurs découvertes révolutionnaires sont publiées dans la célèbre revue Nature Électronique.

De mauvaises performances entravent toujours la commercialisation de produits électroniques flexibles et imprimables. Par conséquent, le développement de circuits complémentaires à basse tension, à gain élevé et à haute fréquence est considéré comme l’un des objectifs les plus importants de la recherche. Les circuits logiques haute fréquence, tels que les circuits onduleurs et les oscillateurs à faible consommation d’énergie et à temps de réponse rapide, sont les éléments constitutifs essentiels de l’électronique de grande surface, à faible consommation d’énergie, flexible et imprimable du futur. Le groupe de recherche « Organic Devices and Systems » (ODS) de l’Institut de physique appliquée (IAP) de l’Université technique de Dresde dirigé par le Dr Hans Kleemann travaille sur le développement de nouveaux matériaux et dispositifs organiques pour des performances élevées, flexibles et peut-être même biocompatibles. électronique et optoélectronique. Accroître les performances des circuits biologiques est l’un des enjeux clés de leurs recherches. Il y a seulement quelques mois, Erjuan Guo, étudiant au doctorat, a annoncé une percée importante avec le développement de transistors organiques verticaux efficaces, imprimables et réglables.

Maintenant, en s’appuyant sur leurs découvertes précédentes, les physiciens démontrent pour la première fois des transistors organiques verticaux (transistors organiques à base perméable, OPBT) intégrés dans des circuits fonctionnels. Le Dr Hans Kleemann et son équipe ont réussi à prouver que ces appareils possèdent des performances fiables, une stabilité à long terme, ainsi que des mesures de performances sans précédent.

« Dans des publications précédentes, nous avons constaté que la deuxième électrode de commande dans l’architecture à transistors vertical permet une large gamme de contrôlabilité de la tension de seuil, ce qui rend ces dispositifs idéaux pour les circuits logiques efficaces, rapides et complexes. Dans la publication récente, nous ajoutons une caractéristique vitale de la technologie en démontrant des circuits complémentaires tels que des onduleurs complémentaires intégrés et des oscillateurs en anneau. En utilisant de tels circuits complémentaires, l’efficacité énergétique et la vitesse de fonctionnement peuvent être améliorées de plus d’un ordre de grandeur et pourraient éventuellement permettre à l’électronique organique de entrer dans le régime GHz », explique Erjuan Guo, qui a entre-temps reçu un doctorat. avec distinction de la Technische Universität Dresden.

Les onduleurs et oscillateurs en anneau complémentaires développés à l’IAP représentent une étape importante vers l’électronique GHz flexible à faible consommation, comme cela serait nécessaire, par exemple dans les applications de communication sans fil. « En outre, nos résultats pourraient inspirer l’ensemble de la communauté des chercheurs à envisager des conceptions alternatives de transistors organiques verticaux, car ils semblent permettre un fonctionnement à haute fréquence et une intégration à faible coût en même temps », a déclaré Erjuan Guo.


Des physiciens développent des transistors organiques imprimables


Plus d’information:
Erjuan Guo et al, Onduleurs complémentaires intégrés et oscillateurs en anneau basés sur des transistors organiques à couche mince à double base à canal vertical, Nature Électronique (2021). DOI : 10.1038/s41928-021-00613-w

Fourni par l’Université de technologie de Dresde

Citation: L’électronique organique pourrait bientôt entrer dans le régime GHz (2021, 16 juillet) récupéré le 16 juillet 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-07-electronics-ghz-regime.html

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