柔性的電視、平板電腦和智慧手機以及可穿戴的智慧技術目前真正地更近一步了, 這要歸功於來自曼徹斯特大學和山東大學的研究人員創造的新型納米電晶體。
這一組國際團隊已經開發了一種超快的納米電晶體, 稱為薄膜電晶體或稱為TFT, 這是一種氧化物半導體。 薄膜電晶體是第一種氧化物半導體電晶體, 能夠在一個基準的1 GHz的速度下運行。 這會使下一代電子產品的速度更快, 且比以往任何時候都更加靈活。
薄膜電晶體是一種通常用於液晶顯示器(LCD)的電晶體。 這些可以在大多數現代產品中找到, 比如智慧手機、平板電腦和高清電視上。
它們是如何工作的?LCD在每個圖元後面都有一個薄膜電晶體, 它們充當單獨的開關, 允許圖元快速地改變狀態, 使它們更快地打開和關閉。
但目前大多數薄膜電晶體矽是不透明的, 來自英國和中國的一些研究團隊開發的往往是氧化物半導體系列的電晶體,
Aimin Song教授是曼徹斯特大學電氣與電子工程系納米電子學專業領域的一名研究人員, 他解釋說:“目前的電視已經可以做到非常薄且明亮。 我們的工作有助於使電視更加靈活, 甚至更便宜。 ”
但是, 也許更重要的是, 我們的GHz的電晶體可以實現中等甚至高性能的柔性電子電路, 例如真正的可佩戴電子器件。
“可穿戴電子設備需要更大的靈活性, 並且在許多情況下也需要透明性。 這將是我們研究的完美應用。 ”
“另外, 智慧家居、智慧醫療和智慧城市正是目前技術發展的一個趨勢,
氧化物基技術與矽對應物相比有了迅速的發展, 它越來越接近於一些基本的限制。 他說, 近年來出現了氧化物半導體的快速發展, 已作出了大量的努力, 以提高氧化物半導體的薄膜電晶體的速度。
因此, 一些氧化物基技術已經開始取代某些器件中的非晶矽。 他認為, 這些最新的發展帶來的商業化更近。
他補充道:“基於氧化物的電子商業化仍有一系列的研究與開發, 必須對材料進行光刻, 裝置的設計, 測試, 以及最後非常重要的一點, 大面積的製造。 矽技術的發展經歷了幾十年, 氧化物將以更快的速度發展。
“製造一個高性能的設備, 像我們的GHz氧化銦鎵鋅電晶體, 是具有挑戰性的, 因為不僅做材料需要優化, 還存在一系列關於裝置的設計問題, 製造和測試也會被涉及到。 在2015年, 我們能夠演示使用氧化物半導體的最快的柔性二極體, 達到6.3 GHz, 並且它仍然是迄今為止的世界記錄。 所以我們對基於氧化物半導體的技術充滿信心。 ”
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