Самый тонкий, гибкий и прозрачный транзистор в мире

    Несколько дней назад в журнале Nano Letters был опубликован отчет о создании ультратонкого гибкого транзистора. Благодаря толщине в 10 атомных слоев, этот транзистор практически прозрачен во всем видимом диапазоне. Использование в транзисторе новейших 2D-материалов обеспечивает подвижность носителей заряда на несколько порядков выше, чем в традиционных TFT транзисторах на аморфном кремнии.


    Технология позволяет использовать практически идентичный процесс для изготовления транзисторов на различных подложках, будь то обычные кремниевые пластины или полимеры, такие как PET. В качестве электродов используется монослой графена. 3–4 монослоя гексагонального нитрида бора (BN)являются диэлектрическим слоем, а би-слой селенида вольфрама WSe2 играют роль полупроводникового канала. Устройство транзистора показано на следующем рисунке:

    Здесь (a) общий вид в сканирующем электронном микроскопе (цвета на этом изображении искусственные) (b) 3D модель и (с) поперечное сечение транзистора (схема).

    На первом этапе изготовления, хлопья WSe2 отделяются методом механической эксфолиации (скотч-метод). Монослой графена изготавливается методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) и переносится на подложку, как и несколько слоев нитрида бора. Оптическая литография и реактивное ионное травление используется для создание необходимого рисунка на подложке. Процесс изготовления подробно описан в дополнительных материалах к статье, которые можно свободно скачать с сайта журнала.

    Готовый транзистор демонстрирует выдающиеся электрические свойства — измеренная подвижность носителей заряда составляет 45 см2/(В с), что примерно в 100 раз выше параметров традиционных TFT транзисторов.
    (a) Транзистор на PET подложке (b-e) электрические характеристики и (f) спектр пропускания в видимом диапазоне.
    Помимо выдающихся электрических характеристик, транзистор демонстрирует прозрачность на уровне 88%. Он сохраняет свои электрические характеристики при механической деформации до 2%. Все это делает его хорошим кандидатом для использования в гибкой электронике, особенно с учетом последних достижений в изготовлении графена на большой площади.

    К сожалению, доступ к оригинальной статье платный, но дополнительные материалы доступны бесплатно.
    Share post

    Comments 19

      0
      Если вас интересует полный текст оригинальной статьи, обращайтесь.
        +1
        Да, напишите, пожалуйста! А то некоторые в лженаучестве обвиняют :)
          0
          Я имел ввиду, что могу скинуть оригинальный текст в личку. К сожалению, я не могу выложить его в открытый доступ. Кто заинтересован — обращайтесь.
            –1
            Очень Вас прошу об этом. Сбросьте, пожалуйста, в личку.
          0
          >выдающихся электрических характеристик
          Мне кажется, или вольт-амперная характеристика у него совсем не впечатляющая? Там же даже плато нет. Или я совсем физику забыл?
            0
            Вы имеете ввиду горизонтальную часть I-V в характеристике MOS транзистора?
            В digital electronics она совсем не нужна, главное чтобы было минимум тока в закрытом состоянии и максимум в открытом. Т.е. если при одном и том же напряжении этот транзистор даст сильнее ток, то он лучше (при прочих равных).
              0
              Да, её.
              Тогда ясно.
                0
                Соответственно и минимум в закрытом. Желательно чтобы тока вообще не было, когда транзистор закрыт.
            0
            /мимо
              0
              отделяются методом механической эксфолиации (скотч-метод)


              ПлАчу =)))
                0
                Что именно так расстроило?
                  0
                  Наверное, высоконаучное название для долгого и вдумчивого склеивания кусков скотча. :-)
                  ПС: мопед не мой, я просто предложил расшифровку сообщения.
                    0
                    Ну если перефразировать известный анекдот — «кто с графеном работает, тому в этом месте не смешно». После нобелевской лекции Новоселова это выражение стало общеупотребительным, по-крайней мере, среди специалистов, и улыбок давно уже не вызывает.
                      0
                      Тоже мне, открыли новое напрвление в науке. Рекламщики с оракалом и монтажной пленкой негодуют — там и более сложные схемы встречаются
                  +2
                  Unicode +0301: Combining Acute Accent
                  Пла́чу
                  +1
                  Мне одному кажется, что в данном предложении фактическая ошибка: «3–4 монослоя гексагонального нитрида бора (BN)являются диэлектрическим слоем, а би-слой селенида вольфрама WSe2 играют роль диэлектрика»

                  WSe2 — это наверное двумерный полупроводник, как MoS2/WS2, разве не так?

                  PS: о применении — проблема с любой эксфолиацией в том, что это не промышленный метод, ибо промышленность хочет любые 2D структуры на подложке 300 мм монослоем и желательно выращенные CVD/PVD и прочими парогазовыми методами…
                    0
                    В оригинале «bilayers of WSe2 were used as the semiconducting channel material for the TFTs». Сам я с этим веществом не знаком, поэтому наверняка утверждать, что они имели ввиду, не стану.
                      0
                      Ну вот и я о том же, что странно, когда полупроводник используют, как диэлектрический слой. До словный перевод фразы: «бислои WSe2 использовались в качестве полупроводникового (полупроводящего) канала при создании (для) тонкоплёночных транзисторов». То бишь играют роль они допированного кремния в обычных транзисторах)))

                      Вы уж поправьте с основном тексте статьи:)))
                        +1
                        Да, у меня опечатка была — два диэлектрических слоя и ни одного полупроводникового. Исправил, спасибо.

                  Only users with full accounts can post comments. Log in, please.