Transisor siêu mỏng nhanh gấp 50 lần bóng bán dẫn silicon

Ảnh: TechnologyReview.

Các nhà khoa học Mỹ khẳng định phương pháp sản xuất bóng bán dẫn mới đang mở đường cho kỷ nguyên điện tử linh hoạt, đẩy nhanh quá trình phát triển màn hình cuộn và giấy điện tử trên thế giới.

Theo Zhenqiang Ma, trưởng nhóm nghiên cứu transistor thuộc Đại học Wisconsin tại Madison (Mỹ), công nghệ dùng trong giấy điện tử hiện nay phụ thuộc vào bóng bán dẫn được làm từ hợp chất polymer hữu cơ hoặc silicon vô định hình. Tuy nhiên, những transistor này chưa thể đạt tốc độ gigahertz cho các mạch phức tạp.

Nhóm nghiên cứu của Ma đã đặt silicon tinh thể đơn chất lượng cao lên chất nền plastic linh hoạt. Dù silicon đơn thường ở thể cứng, nó vẫn có thể uốn cong nếu được cán đủ mỏng, giúp tạo transistor có tốc độ cao gấp 50 lần so với bóng bán dẫn silicon thông thường.

Phương pháp tạo sức căng cho cấu trúc tinh thể là kỹ thuật đã được Intel và nhiều nhà sản xuất chip sử dụng. Nhưng theo Zhenqiang Ma, "độ linh hoạt của electron không đồng nghĩa với tốc độ thiết bị" mà nó còn phụ thuộc vào suất điện trở của tiếp xúc - điểm trên transistor nơi electron vào và ra khỏi thiết bị.

Zhenqiang Ma đã tách lớp màng mỏng silicon và gắn nó vào chất nền plastic qua một lớp epoxy để chúng bám chặt với nhau. Chất liệu của cổng kết nối - vị trí trên transistor có nhiệm vụ bật/ngắt dòng điện - cũng không được làm bằng silicon dioxide như trước mà là silicon monoxide do nó mỏng hơn.

Trong đợt thử nghiệm mới nhất, tốc độ của transistor đạt 3,1 GHz. Các nhà khoa học tại Wisconsin khẳng định ở lần công bố kết quả tiếp theo, bóng bán dẫn sẽ đạt 7,8 GHz, rồi đến 20 GHz.

T.N. (theo TechnologyReview)