曼彻斯特大学和中国山东大学的研究员们研发出了纳米晶体管,这表明我们离可折叠电视机、平板电脑、电话以及“真正可穿戴”的智能技术已经不远了。
国际团队已研发出由氧化物半导体制成超纳米级晶体管——薄膜晶体管(TFT)。 TFT是第一款能够以1 GHz速度运行的氧化物半导体晶体管。TFT能使新一代 电子产品比以往更快、更亮、更柔软。
TFT是一种常用于液晶显示器(LCD)中的晶体管。在大多数液晶显示屏的设备中都有应用,如智能手机、平板电脑和高清电视机。
那么它们是如何工作的呢? 在液晶显示屏的每个像素点后都有一个TFT,TFT作为独立的开关,可以快速改变像素点的状态,使其开启和关闭更为迅速。
但目前大多数TFT都是硅基晶体管,与中英两国正在合力研发的氧化物系列半导体晶体管相比,硅基晶体管不透明、刚性大而且还昂贵。氧化物TFT不仅可以提高液晶显示器的画质,灵活性更是令人印象深刻。
曼彻斯特大学电子与电气工程学院纳米电子科技教授Aimin Song解释说:“电视机已经制作得很薄很明亮了,但我们的工作会使电视机更柔软,而且更便宜。更重要的是, GHz晶体管能够实现中高性能的柔性电子电路,例如真正意义上的可穿戴电子设备,可穿戴电子设备必须具备可折叠性,在很多情况下要具备透明性,而我们研究晶体管刚好可以用来制作这完美应用。当今社会,智能家居、智能医院以及智能城市已成为必然的发展趋势——而氧化物半导体TFT将是这一切发展的关键。”
与进入瓶颈期的硅基材料相比,氧化物材料的发展更为迅速。宋教授表示,近年来氧化物半导体迅速发展,研究员们在提高氧化物半导体TFT传输速度方面做出了巨大努力。
因此, 小部分氧化物产品已经开始取代一些小应用中的非晶硅。宋教授认为这些最新的发展加快了氧化物晶体管商业化。
他补充道:“为了实现氧化物电子产品的商业化,在原材料、光刻、器件设计、测试以及大批量生产方面还需要进行一系列研究和开发。硅技术经历了数十年才实现的目标,相信氧化物技术能在更短时间内取得更大的突破。”
“制备GHz IGZO晶体管这样的高性能器件极具挑战性,因为材料需要优化,器件得重新研究和设计,制造与测试等一系列问题也都有待解决。在2015年,我们就证明了最快速度的氧化物半导体柔性二极管可达6.3 GHz,迄今为止这个世界纪录都没被打破,因此我们对氧化物半导技术充满了信心。”
文章来自www.sciencedaily.com,原文题目为Flexible TVs and high performance wearable smart tech one step closer.