工艺3厘米、主频1Hz!木制晶体管问世!

2023-04-30 11:37:19 来源:EETOP编译自tomshardware

说起晶体管,大家一定会想到是用硅做的,当然也会有其他材料,比如锗或者碳化硅、氮化镓等,但是绝对不会想到会有人拿木头来做晶体管。

前不久,来自瑞典的研究人员就设计并测试了第一个木制晶体管。瑞典林雪平大学(Linköping University in Norrköping)和斯德哥尔摩皇家理工学院的团队发表了一篇题为木材电化学晶体管中的电流调制的论文,讨论了他们最近开发的木材电化学晶体管 (WECT) 的创造、能力和潜力。

这种WECT可以为更可持续和可生物降解的木质电子产品铺平道路。此外,木质电子产品可以对活体植物进行电子控制。

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不是纳米,而是厘米!不是GHz,而是1Hz

普通读者会非常熟悉硅晶体管技术的最新进展。几乎每天我们的头条新闻都在报道英特尔、三星和台积电的进展,它们正在努力创造领先的工艺,晶体管以纳米为单位测量,并以数千兆赫兹的速度运行。不过,现在你要打起精神来,因为瑞典研究人员设计和测试WECT的宽度为3厘米,开关频率低于1赫兹。

并非每个电子设备都需要最快的速度和最小的晶体管。当然,所描述的WECT比较大。我们提出了一个前所未有的原则,林雪平大学有机电子实验室的高级副教授 Isak Engquist 在一份大学新闻稿中表示7没错,木晶体管速度很慢,体积很大,但确实有用,而且发展潜力巨大。01:58

木材如何变成晶体管

为了描述如何使用木材来制造晶体管,让我们从广泛用于电子设备的传统晶体管开始。场效应晶体管是现代电子产品的关键组成部分,通常由硅或锗等半导体制成。 

这些元件的固有特性允许晶体管在电压或电流施加到其端子时充当放大器或开关。自从 20 世纪中叶生产出第一批 FET 以来,研发人员一直致力于将其小型化并使其以非凡的频率运行。

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为了创建 WECT,研究人员需要导电木材 (CW)。这是通过化学溶剂工艺从木材中去除木质素制成的。随后,木质素存在的通道被混合的电子-离子导电聚合物取代。在这个项目中,选择的木材是热带美洲轻木(因其理想的内部通道结构)和导电聚合物 PEDOT:PSS。为了构建 WECT,使用了三块 CW:一块作为中央晶体管通道,另一块作为顶部和底部栅极。

WECT晶体管非常了不起,尽管它没有我们通常讨论的那种规格。研究人员说,他们提供了木制晶体管的可能性的证据,而不是目的本身,并希望他们将激发未来的工作和应用。


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