ترانزیستورهای نانوسیمی

دانشمندان با استفاده از ترانزیستورهای نانوسیمی پرسرعت و کاملاً شفاف، توانسته‌اندگام مهمی را در جهت پیشرفت صفحه‌نمایش‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر بردارند. این قطعه مداری می‌تواند ایده‌هایی چون کاغذ الکترونیکی، نمایش روی شیشه‌های خورشیدی، و نقشه‌های شیشه جلوی ماشین را به واقعیت نزدیک‌تر کند.

دانشمندان با استفاده از ترانزیستورهای نانوسیمی پرسرعت و کاملاً
شفاف، توانسته‌اندگام مهمی را در جهت پیشرفت صفحه‌نمایش‌های
الکترونیکی انعطاف‌پذیر بردارند. این قطعه مداری می‌تواند ایده‌هایی
چون کاغذ الکترونیکی، نمایش روی شیشه‌های خورشیدی، و نقشه‌های
شیشه جلوی ماشین را به واقعیت نزدیک‌تر کند.

محققانی از دانشگاه پوردیو، دانشگاه وسترن شمالی و دانشگاه
کالیفرنیای جنوبی به رهبری دیوید جینز و توبین ماکرز این پژوهش
را انجام داده‌اند. آنها خاطر نشان کرده‌اند که ترانزیستورهای
شفاف می‌توانند با دیودهای نوری آلی ماتریسی فعال (AMOLED)
به‌کارگرفته شوند.

نقش ترانزیستورها در صفحه‌نمایش‌های انعطاف‌پذیر و شفاف، کنترل
شار جریان به داخل هر پیکسل است.
 

ترانزیستورهای لایه نازک (TFT) از نانوسیم‎های نیم رسانا با
پهنای باند عریض به عنوان کانال‌های فعال و اکسیدهای رسانا و
شفاف به‌عنوان دروازه، چشمه و کانال خروجی استفاده می‌کنند.

جینز چنین توضیح می‌دهد که کمی موبیلیتی در TFT‌های آلی، باعث
محدود بودن سرعت عملکرد؛ و بالا بودنش در TFT‌های ساخته‌شده با
نانوسیم‌ها، باعث بالا رفتن سرعت عملکرد آنهاست.

شفاف نبودن ترانزیستورها، باعث استفاده از آنها در اطراف صفحه‌نمایش‎ها
می‌شود؛ درصورتی‌که با شفاف بودن کامل می‌توان از آنها در جلو
و پشت صفحه نمایش‌ها استفاده کرد. شفافیت همچنین به ما اجازه
می‌دهد که لایه‎های مختلف را روی هم مجتمع کنیم.

مطالعات نشان می‌دهند که الکترونیک نانوسیمی نه تنها می‌تواند
شفافیت و انعطاف پذیری را به‌دست دهد، بلکه می‌تواند سطح
بالایی از عملکرد را به همراه داشته باشد. بنا به گفته‎های
جینز، موبیلیتی بالای ترانزیستورها به معنای شفافیت اپتیکی
بالای آنهاست. این میزان برای نانوسیم‌ها ۹۰درصد، و برای
نانوسیم‌های روی شیشه ۸۲درصد است.

این شفافیت اپتیکی بالا باعث بالا رفتن نسبت دریچه پیکسل، و در
نتیجه بالا رفتن کارایی وکاهش مصرف توان می‎شود. مزیت دیگر این
ترانزیستورها ساخت ساده آنهاست. با این حال یکی از بزرگ‌ترین
چالش‌های آینده آنها الگودهی نانوسیم‌ها و کنترل مکان آنها
خواهد بود.

به عقیده جینز مطالعات آینده، TFT‌های نانوسیمی را براساس
نمایش‌های آنالوگ و دیجیتال در نظر خواهد گرفت؛ این امر
نیازمند مجتمع‌سازی TFT‌ها روی مدارها و همچنین توسعه توپولوژی
مداری خواهد بود.

نتایج این تحقیق مجله Nature Nanotechnology منتشر شده‌است