ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา กลุ่มวิจัยในวงวิชาการและอุตสาหกรรมต่างแข่งขันกันประดิษฐ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น วงจรรวม จอแสดงผลสำหรับคอมพิวเตอร์แบบพกพา และเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งไม่ได้มาจากซิลิคอนแต่มาจากสารกึ่งตัวนำโพลิเมอร์ (SN: 5/17/03, p. 312 : มีให้สำหรับสมาชิกที่Plastic Electric ) ส่วนประกอบที่ทำจากวัสดุอินทรีย์ดังกล่าวสามารถยืดหยุ่นได้ รวมทั้งมีราคาถูกและผลิตได้ง่ายกว่าวัสดุประเภทซิลิกอนการก่อสร้างตึก. โมเลกุลอินทรีย์ประเภทใหม่ให้สารกึ่งตัวนำทั้งแบบ n-type (ซ้าย) และ p-type (ขวา) สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นพลาสติก
นานาชาติเคมีประยุกต์ เอ็ด
ตอนนี้นักวิจัยจาก Northwestern University ใน Evanston, Ill.
และ Lucent Technologies ใน Murray Hill, NJ ได้คิดค้นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ประเภทใหม่ที่สามารถเร่งการมาถึงของสิ่งที่อาจเป็นคลื่นลูกใหญ่ถัดไปของการปฏิวัติอิเล็กทรอนิกส์
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ การประดิษฐ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลาสติกถูกจำกัดด้วยจำนวนหน่วยโครงสร้างระดับโมเลกุลที่เหมาะสำหรับการผลิตสารกึ่งตัวนำโพลิเมอร์ ทรานซิสเตอร์ซึ่งเป็นสวิตช์ในวงจรรวมต้องใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ 2 ชนิด ได้แก่ ชนิด n และชนิด p ในวัสดุประเภท n ประจุจะไหลผ่านวัสดุผ่านอิเล็กตรอน การขนส่งวัสดุประเภท P จะพุ่งผ่าน “รู” ซึ่งเป็นจุดที่อิเล็กตรอนขาดหายไป
“ถึงกระนั้น สารอินทรีย์ส่วนใหญ่ที่ตรวจสอบจนถึงตอนนี้ล้วนเป็น p-type” หัวหน้านักวิจัย Tobin Marks จาก Northwestern กล่าว สารอินทรีย์ประเภท n ที่มีอยู่นั้นหายากและไม่เสถียร “ดังนั้นจึงมีความต้องการวัสดุประเภท n อย่างแท้จริง” เขากล่าว
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
โมเลกุลประเภทใหม่ของทีมของเขารวมตัวกันเป็นเซมิคอนดักเตอร์ทั้งชนิด p- และ n โมเลกุลอินทรีย์รูปแท่งประกอบด้วยหน่วยไทโอฟีนหกหน่วยเป็นพื้นฐานสำหรับวัสดุแต่ละประเภท ในทางกลับกัน ไทโอฟีนแต่ละอันจะเป็นวงแหวนของคาร์บอนห้าตัวและกำมะถันหนึ่งตัว เมื่อนักวิจัยแทนที่ไทโอฟีนที่ปลายทั้งสองของแท่งด้วยกลุ่มเพอร์ฟลูออโรเอรีน (วงแหวนของคาร์บอนหกตัวที่ประดับด้วยฟลูออรีน) โมเลกุลอินทรีย์นั้นทำตัวเหมือนสารกึ่งตัวนำชนิด n เมื่อนักวิจัยเปลี่ยนไธโอฟีนสองตัวถัดไปจากปลาย โมเลกุลจะทำหน้าที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p
นักวิจัยได้อธิบายโครงสร้างโมเลกุลของพวกเขาในวารสารAngewandte Chemie International Edition เมื่อวันที่ 25 สิงหาคม
“ปรากฎว่าวิธีที่เราเคลื่อนย้ายเพอร์ฟลูออโรแอรีนไปรอบๆ ยังช่วยให้เราสามารถควบคุมการบรรจุระหว่างโมเลกุลได้” Marks กล่าว ยิ่งโมเลกุลอยู่ใกล้กันมากเท่าใด ประจุก็จะสามารถกระโดดจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งได้เร็วขึ้นเท่านั้นในสารกึ่งตัวนำประเภทใดประเภทหนึ่ง
จนถึงตอนนี้ ทีมงานได้สร้างทรานซิสเตอร์ต้นแบบจากวัสดุ ซึ่งมีประสิทธิภาพพอๆ กับสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ที่มีอยู่ โดยวัดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและโฮล แต่ Marks กล่าวว่าห้องปฏิบัติการของเขาคาดว่าจะเพิ่มการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนของวัสดุประเภท n อย่างน้อย 5 เท่า ซึ่งเป็นความก้าวหน้าที่จะเพิ่มความเร็วในการเปลี่ยนของวัสดุ
Ananth Dodabalapur จาก University of Texas at Austin กล่าวว่า คลังเก็บวัสดุอินทรีย์สำหรับทำเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n มีอยู่อย่างเบาบาง “สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับคนที่สร้างวงจรออร์แกนิกอย่างผม” หนึ่งในสิ่งดึงดูดใจที่ใหญ่ที่สุดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลาสติกคือการที่ผู้ผลิตสามารถพ่นวงจรโพลิเมอร์เหลวลงบนพื้นผิวโดยใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต แทนที่จะหันไปใช้อุปกรณ์การผลิตมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ที่ใช้ในการกัดวงจรบนเวเฟอร์ซิลิคอน
Marks คาดการณ์ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งที่มีต้นทุนต่ำ เช่น สมาร์ทการ์ด แท็กอิเล็กทรอนิกส์สำหรับติดตามสินค้าคงคลัง และเซ็นเซอร์เคมี จะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ 777 ufabet666win
