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开发出第一个有机双极晶体管

导读 1947 年,肖克利、巴丁和布拉顿在贝尔实验室发明了晶体管,开创了微电子时代,彻底改变了我们的生活。首先,发明了所谓的双极晶体管,其中

1947 年,肖克利、巴丁和布拉顿在贝尔实验室发明了晶体管,开创了微电子时代,彻底改变了我们的生活。首先,发明了所谓的双极晶体管,其中正负电荷载流子有助于电流传输;单极场效应晶体管是后来才添加的。由于硅电子器件在纳米范围内的缩放,性能的提高极大地加速了数据的处理。然而,这种非常僵化的技术不太适合新型柔性电子元件,例如可卷曲电视显示器或医疗应用。

对于此类应用,由有机材料或碳基半导体制成的晶体管近年来已成为焦点。有机场效应晶体管早在 1986 年就已推出,但其性能仍远远落后于硅元件。

由 TU Dresden 的 Karl Leo 教授和 Hans Kleemann 博士领导的一个研究小组现在首次成功地展示了一种有机、高效的双极晶体管。对此至关重要的是使用高度有序的薄有机层。这种新技术比以前的有机晶体管快很多倍,并且组件第一次达到了千兆赫兹范围内的工作频率(即每秒超过十亿次开关操作)。

与 Michael Sawatzki 博士共同领导该项目的 Shu-Jen Wang 博士解释说:“有机双极晶体管的首次实现是一个巨大的挑战,因为我们必须创建非常高质量和新结构的层。然而,组件的出色参数奖励了这些努力。”

Karl Leo 教授补充说,他们“20 年来一直在思考这种器件,我很高兴我们现在能够用新颖的高度有序层来展示它。有机双极晶体管及其潜力为有机电子学,因为它们也使数据处理和传输方面的苛刻任务成为可能。” 例如,可以想象的未来应用是配备传感器的智能贴片,可以在本地处理传感器数据并与外部进行无线通信。