Tanie, elastyczne wyświetlacze, które zużywają bardzo mało energii, mogą być o krok bliżej dzięki innowacji opracowanej przez University of Surrey, która rozwiązuje problem nękający tranzystory bramkowane źródłowo (SGT).
SGT nie są szeroko stosowane, ponieważ obecne projekty mają problem ze zmianami ich wydajności wraz z temperaturą. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z University of Surrey opracowali nowy projekt części tranzystorowej zwanej źródłem. Zaproponowali dodanie bardzo cienkich warstw materiału izolującego na styku ze źródłem, aby zmienić sposób przepływu ładunków elektrycznych.
Dr Radu Sporea, kierownik projektu z University of Surrey, powiedział:
„Użyliśmy szybko rozwijającego się materiału półprzewodnikowego o nazwie IGZO lub tlenku indu-galu-cynku, aby stworzyć następną generację tranzystorów bramkowanych źródłem. Dzięki inżynierii styków w nanoskali uzyskaliśmy tranzystory, które są znacznie bardziej stabilne w temperaturze niż poprzednie próby. Symulacje urządzeń pozwoliły nam zrozumieć ten efekt.
„Ta nowa konstrukcja zwiększa stabilność temperaturową tranzystorów SGT i zachowuje typowe korzyści, takie jak niskie zużycie energii, wytwarzanie wysokiego wzmocnienia sygnału i większa niezawodność w różnych warunkach. Tranzystory bramkowane źródłem nie są głównym nurtem ze względu na kilka ograniczeń wydajności, ale stale odłupując swoje wady”.
Tranzystor bramkowany źródłem (SGT) to specjalny rodzaj tranzystora, który łączy w sobie dwa podstawowe elementy elektroniki — tranzystor cienkowarstwowy i starannie zaprojektowany styk metal-półprzewodnik. Ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi tranzystorami, w tym zużywa mniej energii i jest bardziej stabilny. SGT nadają się do elektroniki wielkopowierzchniowej i są obiecującymi kandydatami do zastosowania w różnych dziedzinach, takich jak medycyna, inżynieria i informatyka.
Salman Alfarisyi przeprowadził symulacje na Uniwersytecie w Surrey w ramach swojego ostatniego roku studiów licencjackich. Salman powiedział:
„Tranzystory z bramką źródłową mogą być budulcem nowej, energooszczędnej, elastycznej technologii elektronicznej, która pomaga zaspokoić nasze potrzeby energetyczne bez szkody dla zdrowia naszej planety. Na przykład ich zdolność wykrywania i wzmacniania sygnału sprawia, że łatwo jest polecić je jako kluczowe elementów urządzeń medycznych, które współpracują z całym naszym ciałem, co pozwala nam lepiej zrozumieć ludzkie zdrowie”.
Badanie zostało opublikowane przez IEEE Transactions on Electron Devices.
University of Surrey to wiodące na świecie centrum doskonałości w zakresie zrównoważonego rozwoju — w którym nasze multidyscyplinarne badania łączą społeczeństwo i technologię, aby wyposażyć ludzkość w narzędzia do walki ze zmianami klimatycznymi, oczyszczania powietrza, zmniejszania wpływu zanieczyszczeń na zdrowie i pomocy prowadzimy lepsze, bardziej zrównoważone życie. Uniwersytet jest zaangażowany w poprawę wydajności własnych zasobów na swoim osiedlu i jest liderem sektora, dążąc do neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2030 r. Skupienie się na badaniach, które mają znaczenie dla świata, przyczyniło się do tego, że Surrey zajął 55. miejsce na świecie w Times Higher Education (THE) University Impact Rankings 2022, który ocenia wyniki ponad 1400 uniwersytetów w odniesieniu do celów zrównoważonego rozwoju (SDG) Organizacji Narodów Zjednoczonych.