高效有机双极晶体管作频率首次达到千兆赫兹为有机电子学开辟全新前景

2022-06-27 09:47:11来源：化工仪器网阅读量：225 评论

　　晶体管是一种固体半导体器件，具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同，晶体管利用电信号来控制自身的开合，所以开关速度可以非常快，实验室中的切换速度可达100GHz以上。晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。

　　1947年，美国贝尔实验室的威廉·肖克利、约翰·巴丁和华特·布莱顿发明了晶体管，开创了微电子时代，并彻底改变了人们的生活。晶体管的问世，是20世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声。接下来，单极场效应晶体管研制成功。

　　晶体管的性能与日俱增，极大加快了数据的处理速度。但这些晶体管比较坚硬，不太适用于研制新型柔性电子元件，如可折叠的电视显示屏或医疗领域使用的仪器等。并且随着集成电路发展到纳米尺度，传统晶体管技术已触碰“天花板”，科学家和工程师们近年来一直在不断探索和追寻下一个晶体管出口。

　　由有机材料或碳基半导体制成的晶体管近年来备受关注。德累斯顿大学研究人员领导的一个研究小组，首次成功演示了一种有机、高效的双极晶体管，其关键是使用高度有序的薄有机层。新晶体管的运行速度比以前的有机晶体管快很多倍，元件的工作频率首次达到千兆赫兹(即每秒超过十亿次开关操作)。

　　研究人员表示，研制出首块有机双极晶体管是一个巨大的挑战，因为他们必须创建质量非常高的新层和新结构。经过20年努力研制而成的这种新型有机双极晶体管，为有机电子学开辟了全新的前景，有望提升数据处理和传输效率，在多个领域大显身手。我们可以设想，未来应用是配备传感器的智能贴片，其能处理传感器内的数据并与外部无线通信。

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