یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه استنفورد موفق شده است تا با کنترل دو قطبی الکتریکی در دی الکتریک موجب بهبود عملکرد نیمه‌هادی‌های آلی در ترانزیستورها شوند.
کنترل دو قطبی الکتریکی برای پایداری ترانزیستورهای آلی
یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه استنفورد موفق شده است تا با کنترل دو قطبی الکتریکی در دی الکتریک موجب بهبود عملکرد نیمه‌هادی‌های آلی در ترانزیستورها شوند. برای این کار آنها از تک‌لایه‌های خودآرا و دو نوع مولکول مختلف استفاده کردند. با استفاده از این دو مولکول، اختلاف پتانسیلی میان تک لایه‌ها ایجاد شد این اختلاف پتانسیل برای کنترل خواص الکتریکی ادوات کافی است.
یونیونگ چانگ، از دانشگاه استنفورد، می‌گوید اصلاح ساختار شیمیایی نیمه‌هادی‌های آلی بسیار چالش برانگیز است به همین جهت کنترل ولتاژ در ترانزیستورهایی که با استفاده از این مواد ساخته شوند دشوار است. او و همکارانش نشان دادند که با کنترل دو قطبی الکتریکی در دی الکتریک گیت این دستگاه‌ها، می‌توان بر این دشواری غلبه کرد. این دو قطبی‌ها در واقع بایاس ولتاژ مازادی هستند که به ترانزیستور متصل می‌شوند و می‌توانند موجب تغییر ولتاژ اعمالی خارجی شوند.
چانگ و همکارانش از دو نوع تک لایه خودآرا (SAMs) درون دی الکتریک گیت در ترانزیستور استفاده کردند. نوع اول از جنس اکتادی سیل فسفونیک اسید (OPA) و نوع دوم از جنس اکتادیسیلسیلان (OTS) بود. این دو مولکول رایج، دو گروه جانبی متفاوت داشتند ( سیلان و فسفونیک‌اسید) که قادر بود به سطح اکسید بچسبد. چنین ویژگی موجب می‌شود تا محققان دانشگاه استفورد بتوانند یک پتانسیل الکتریکی در حدود ۰٫۳۵ ولت میان دو تک لایه خودآرا ایجاد کنند. در حوزه نانوالکتریک که ولتاژ بسیار کم مورد استفاده قرار می‌گیرد، این اختلاف پتانسیل برای کنترل خواص الکتریکی ادوات کافی است.
دانشمندان پیش بینی می‌کنند که بتوانند از این روش نه تنها برای نیمه‌هادی‌های آلی بلکه برای دیگر گروه‌های نیمه‌هادی نیز استفاده کرد. با این کار ادوات دیگر، به جز ترانزیستورها، نیز می‌توانند از این فناوری بهره‌مند شوند. چانگ می‌گوید از این فناوری می‌توان در ادوات حسگر و نشر نور و همچنین در سلول‌ها خورشیدی استفاده کرد.
اگرچه تک لایه‌های خودآرا در حال حاضر توسط گروه‌های مختلف در ترانزیستورهای آلی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما این روش جدید به محققان امکان می‌دهد تا از آن در سطح تماس میان تک لایه‌های خودآرا و نیمه‌‌ها استفاده شود. این مسئله بسیار حائض اهمیت است زیرا یک تفاوت کوچک در این سطح تماس موجب می‌شود انتقال بار میان در نیمه‌هادی تغییرات زیادی را متحمل شود. کنترل دو قطبی‌ها در دی‌الکتریک گیت موجب می‌شود با کاهش اثر دام‌های الکترونی ناخاسته حاصل از گروه‌های آلی خاص، ترانزیستورهای آلی دارای کانال n پایداری بیشتری در هوا شوند.
