חוקרים בסטאנפורד גילו חומר אורגני חדש המאפשר לייצר שבבים

2 ספטמבר, 2011

הם ייצרו טרנזיסטור FET בגודל של 10 מיקרון, לאחר שבודדו תרכובת אורגנית מלאכותית, המאפשרת לייצר צומת חצי-מוליך עתיר באלקטרונים או ב"חורים", בהתאם לצורך. שבבים אורגניים יאפשרו בעתיד לייצר חצאי מוליכים בתהליכים חסכוניים באנרגיה ובמאפיינים פיסיים מיוחדים, כמו גמישות או שקיפות

הם איתרו תרכובת פחמנית נוחה למניפולציה וייצרו באמצעותה טרנזיסטור FET

SEMICONDUCTORS NANOTECHNOLOGY מדענים בסטאנפורד והרוורד פיתחו חומר חדש המאפשר לייצר חצאי-מוליכים על בסיס חומרים אורגניים. מדובר במחקר משותף שבוצע על-ידי חוקרים במחלקות להנדסה כימית של שתי האוניברסיטאות, אשר חיפשו חומר אורגני בעל תכונות חשמליות המאפשרות לייצר רכיבים אלקטרוניים.

המרדף אחר חומרים אורגניים כתחליף לסיליקון אינו חדש. חומרים אורגניים הם תרכובות המבוססות על פחמן (C), אשר מצוי כמו הסיליקון בטור 14 בטבלה המחזורית (בעל 4 אלקטרונים בקליפה החיצונית). אלא שגבישים מבוססי סיליקון הינם יציבים מאוד ולכן נמצאו כמתאימים לייצור חצאי-מוליכים. תרכובות אורגניות הן מגוונות מאוד, ובעלות שונות רבה מאוד בתכונותיהם הלשמליות והכימיות.

מנגד, ייצור חצאי-מוליכים בתרכובת האורגנית הנכונה עשוי להיות בעל יתרונות רבים מאוד: הייצור יכול להיעשות בטמפרטורות נמוכות מאוד בהשוואה לייצור שבבים בטכנולוגיות הקיימות היום, והומצר הסופי יכול להיות בעל תכונות פיסיקליות מגוונות, כולל גמישות ושקיפות.

SEMICONDUCTORS NANOTECHNOLOGY — המאפיינים החשמליים של הטרנזיסטור האורגני החדש

החוקרים בראשות פרופ' שנאן באו ואנטולי סוקולובסקי מסטאנפורד, בחנו באמצעות מיקוסקופ כוח אטומי (AFM) מספר תרכובות אורגניות סינתטיות המכילות פחמן וצורן, כדי לאתר את התרכובות היעילות ביותר לייצור טרנזיסטורים (כלומר שניתן לייצר באמצעותן שני סוגים של חצאי-מוליכים: בעלי אלקטרונים עודפים בקליפה החיצונית ובעלי אלקטרונים חסרים (חורים) בקליפה החיצונית, מכיוון ששני חומרים מסוג זה מייצרים ביחד צומת המאפשרת לייצר טרנזיסטורים.

הם הצליחו לאתר תרכובת עתירה באלקטרונים ותרכובת עתירה בחורים, וייצרו באמצעותה טרנזיסטור תוצא השדה (FET) בגודל של כ-10 מיקרון.

המאמר המקורי ב-Nature Communications

פורסם בקטגוריות: חדשות , מדע