A equipe em torno do Dr. Hans Kleemann teve sucesso pela primeira vez no desenvolvimento de poderosos transistores orgânicos verticais com dois eletrodos de controle independentes. Crédito:IAPP
Cientistas do Instituto de Física Aplicada da TU Dresden chegaram um passo mais perto da visão de uma ampla aplicação de sistemas flexíveis, eletrônica imprimível. A equipe em torno do Dr. Hans Kleemann teve sucesso pela primeira vez no desenvolvimento de poderosos transistores orgânicos verticais com dois eletrodos de controle independentes. Os resultados foram publicados recentemente no renomado jornal online Nature Communications .
Televisores de alta definição ou smartphones dobráveis logo deixarão de ser bens de luxo inacessíveis que podem ser admirados em feiras internacionais de produtos eletrônicos. Os transistores orgânicos de alto desempenho são uma necessidade fundamental para os circuitos eletrônicos mecanicamente flexíveis necessários para essas aplicações. Contudo, transistores de filme fino orgânicos horizontais convencionais são muito lentos devido ao transporte de salto em semicondutores orgânicos, portanto, eles não podem ser usados para aplicações que requerem altas frequências. Especialmente para circuitos lógicos com baixo consumo de energia, como aqueles usados para identificação por radiofrequência (RFID), é obrigatório desenvolver transistores que permitam alta frequência de operação, bem como características ajustáveis do dispositivo (ou seja, tensão de limiar). O grupo de pesquisa Organic Devices and Systems (ODS) no Centro Integrado de Dresden para Fotofísica Aplicada (IAPP) do Instituto de Física Aplicada liderado pelo Dr. Hans Kleemann agora conseguiu realizar esses novos dispositivos orgânicos.
"Até agora, transistores orgânicos verticais foram vistos como curiosidades de laboratório consideradas muito difíceis de serem integradas em um circuito eletrônico. Contudo, conforme mostrado em nossa publicação, transistores orgânicos verticais com dois eletrodos de controle independentes são perfeitamente adequados para realizar circuitos lógicos complexos, mantendo o principal benefício dos dispositivos de transistores verticais, ou seja, a alta frequência de comutação, "diz o Dr. Hans Kleemann.
Painel superior:sequência de camadas de um transistor de base permeável orgânico vertical com dois eletrodos de base ajustáveis de forma independente. Painel inferior, esquerda:características de transferência de tal transistor. Direita:Ajustabilidade da tensão de ativação usando o segundo eletrodo de base. Crédito:Nature Publishing Group
Os transistores orgânicos verticais com dois eletrodos de controle independentes são caracterizados por uma alta frequência de chaveamento (alguns nanossegundos) e uma tensão de limite ajustável. Graças a esses desenvolvimentos, mesmo transistores únicos podem ser usados para representar diferentes estados lógicos (AND, NÃO, NAND). Além disso, a tensão limite ajustável garante integridade do sinal (margem de ruído) e baixo consumo de energia.
Com isso, o grupo de pesquisa estabeleceu um marco no que diz respeito à visão de eletrônicos flexíveis e imprimíveis. No futuro, esses transistores podem tornar possível realizar até mesmo funções eletrônicas sofisticadas, como comunicação sem fio (RFID) ou telas flexíveis de alta resolução completamente com componentes orgânicos, dispensando assim completamente os componentes eletrônicos à base de silício.
