Des physiciens de la Technische Universität Dresden présentent la première mise en œuvre d'une technologie de transistor organique vertical complémentaire. Une technologie capable de fonctionner à basse tension, avec des propriétés d'inverseur ajustables. Des transistors avec notamment un temps de chute et de montée démontré dans les circuits d'inverseur et d'oscillateur en anneau de moins de 10 nanosecondes, respectivement. Avec cette nouvelle technologie, ils sont très proches de la commercialisation de l'électronique efficace, flexible et imprimable du futur.
En route vers une électronique organique
Les performances médiocres entravent encore la commercialisation de l'électronique flexible et imprimable. C'est pourquoi le développement de circuits complémentaires à basse tension, à haut gain et à haute fréquence est considéré comme l'un des objectifs les plus importants de la recherche. Les circuits logiques à haute fréquence, tels que les circuits inverseurs et les oscillateurs à faible consommation d'énergie, sont les éléments de base de l'électronique flexible et imprimable du futur. Ils sont surtout essentiels à grande surface et à faible consommation d'énergie.
Le groupe de recherche « Dispositifs et systèmes organiques » (ODS) de l'Institut de physique appliquée (IAP) de l'Université technique de Dresde, dirigé par le Dr Hans Kleemann, travaille au développement de nouveaux matériaux et dispositifs organiques pour l'électronique et l'optoélectronique hautes performances, flexibles et peut-être même biocompatibles. L'augmentation des performances des circuits organiques est effectivement l'un des principaux défis de leurs recherches. Il y a quelques mois seulement, Erjuan Guo, étudiant en doctorat, a annoncé une percée importante avec le développement de transistors organiques verticaux efficaces, imprimables et ajustables.
Pour des performances fiables à longs termes
Aujourd'hui, en s'appuyant sur leurs précédentes découvertes, les physiciens démontrent pour la première fois des transistors organiques verticales intégrés dans des circuits fonctionnels. Le Dr Hans Kleemann et son équipe ont réussi à prouver que ces dispositifs possèdent des performances fiables. Ils ont aussi une stabilité à long terme, ainsi que des mesures de performance sans précédent.
« Dans des publications antérieures, nous avons découvert que la deuxième électrode de commande dans l'architecture du transistor vertical permet une large gamme de contrôle de la tension de seuil. Ce qui rend par conséquent ces dispositifs idéaux pour des circuits logiques efficaces, rapides et complexes. Dans la récente publication, nous ajoutons une caractéristique essentielle à la technologie. On y démontre en effet des circuits complémentaires tels que des inverseurs complémentaires intégrés et des oscillateurs en anneau. L'utilisation de ces circuits complémentaires permet d'améliorer l'efficacité énergétique. Elle pourrait aussi permettre à l'électronique organique d'entrer dans le domaine des GHz », explique Erjuan Guo.
Les inverseurs et les oscillateurs en anneau complémentaire représentent une étape importante vers une électronique GHz flexible et de faible puissance. Une électronique pouvant être nécessaire dans les applications de communication sans fil. En outre, nos résultats pourraient inspirer l'ensemble de la communauté des chercheurs. Ça pourrait les inciter à envisager d'autres conceptions de transistors organiques verticaux. Ils semblent effectivement permettre à la fois un fonctionnement à haute fréquence et une intégration à faible coût.
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