Yhdysvaltalaisen Georgia Techin tutkijaryhmän nanorakenteinen porttieriste lupailee orgaanisille ohutkalvotransistoreille uudenlaista vakautta, joka on verrattavissa epäorgaanisista materiaaleista tehtyihin ratkaisuihin.  Ne voivat toimia  jopa veden alla.

Orgaaniset ohutkalvotransistorit voidaan tehdä tavanomaisia alhaisemmalla lämpötilalla ja halvemmalla monille erilaisille substraateille.

Transistoreissa portti on erotettu puolijohdemateriaalista ohuella eristekerroksella. Georgia Techin kehittämässä eristekerroksessa käytetään kahta komponenttia, fluoripolymeeriä ja metallioksidikerrosta.

Uusi materiaalirakenne koostuu vuorottelevista kerroksista alumiinioksidia ja hafniumoksidia – viisi kerrosta yhtä, sitten viisi kerrosta toista, toistuen 30 kertaa fluoripolymeerin päällä – eristeen aikaansaamiseksi.

Oksidikerrokset valmistetaan ALD-tekniikalla. Nanolaminaatti rakentuu noin 50 nanometrin paksuiseksi, ja on käytännössä immuuni kosteuden vaikutuksille.

Tutkijat koestivat niitä satoja tunteja ja korkeissa 75 celsiusasteen lämpötiloissa. Tämä oli ylivoimaisesti stabiilein orgaanisiin perustuva transistori, jota olemme koskaan valmistaneet, iloitsevat Georgia Techin tutkijat.

Ilmeinen sovellus on transistorit, jotka ohjaavat pikseleitä orgaanisien ledien näytöissä (OLED). Myös IoT-laitteet voisivat hyötyä uuden tekniikan mahdollisuuksista.

Tulevaisuuden dramaattisimmat sovellukset saattavat olla erittäin suuria, joustavia näyttöjä, joita voitaisiin rullata, kun niitä ei käytetä.

LISÄÄ: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja tutkijoiden tiedote (LINKKI)

Kuvat: Rob Felt/Georgia Tech