پژوهشگران دانشگاه علوم و فناوری ملک عبداله عربستان سعودی موفق به ارائه نیمه‌هادی اکسید فلزی (CMOS) ارزان قیمتی شدند که می‌تواند منجر به ساخت مدارات سیلیکونی نیمه شفاف انعطاف‌پذیر شود. این فناوری یکی از قدم‌های اصلی در تولید کامپیوترهای شفاف و انعطاف‌پذیر است.
ساختار سیلیکونی نازک برای تولید ترانزیستور انعطاف‌پذیر
پیشرفت‌های بسیاری در صنعت الکترونیک انعطاف‌پذیر در یک دهه گذشته صورت گرفته است و در سایه این پیشرفت‌ها کاربردهای جدیدی نیز برای این ادوات پیش‌بینی شده‌است برای مثال نمایشگرهای کاغذ مانند یا پوست مصنوعی از جمله گزینه‌های احتمالی هستند. با این حال بیشتر این ادوات از جنس مواد آلی نظیر پلیمر، نانوسیم یا نانولوله کربنی هستند و استفاده از سیلیکون در این فناوری کمتر دیده می‌شود که دلیل این امر شکننده بودن سیلیکون است.
در حال حاضر ادوات الکترونیکی انعطاف‌پذیر معدنی وجود دارند اما قیمت آنها بسیار بالا است، دلیل این امر دشواری‌های موجود در مسیر تولید قطعات سیلیکون بسیار نازک است. برای حل این مشکل محققان عربستانی روشی را برای تولید CMOS ارائه کردند که می‌توان با آن قطعات انعطاف‌پذیر و شفاف تولید کرد. این قطعات با قیمت بسیار کم تولید شده و در ساخت آن از ویفر تک‌بلوری سلیکون با جهت‌گیری (۱۰۰) استفاده شده‌است.
سریع، انعطاف‌پذیر و نیمه‌شفاف.
این تیم تحقیقاتی با استفاده از نیمه‌هادی اکسید فلزی نوع p موفق به ساخت ترانزیستور اثرمیدان شدند که عرضی کمتر از ۵۰ میکرومتر دارد. این ترانزیستور روی زیرلایه دی‌اکسید سیلیکون ساخته شده‌است. در قدم بعد این گروه یک دروازه فلز/دی‌الکتریک روی این ترانزیستور قرار دادند. سطح این ترانزیسیتور با استفاده از اچ یونی با قدرت تفکیک ۵ میکرومتر الگودهی شد. سپس با تابش یونی بخش منبع و خروجی الکترون در این ساختار مشخص شد. با استفاده از فیلم حاوی ترکیبات نیکل، الکترودها به این سطح پیوند زده می‌شود. در قدم بعد یک لایه نازک سیلیکونی روی این سطح قرار می‌گیرد که به واسطه نازک بودن، هم انعطاف‌پذیر و هم نیمه‌شفاف است. وجود حفره‌هایی در سطح این لایه موجب شده تا لایه شفاف‌تر شود.
نتایج تست‌های انجام شده روی ترانزیستور ساخته شده توسط این گروه نشان می‌دهد که سرعت کار آن بسیار بالا است. مقدار انعطاف‌پذیری این ترانزیستور نسبت به تمام ترانزیستورهای انعطاف‌پذیر ساخته شده بیشتر است. مزیت این ساختار هم در انعطاف‌پذیری و هم در شفاف بودن آن است.
نتایج این پژوهش در نشریه Nature Scientific Reports به چاپ رسیده است.
