Znanstveni sodelavci, doktor Radu Sporea, profesor Ravi Silva in profesor John Shannon iz univerze Advanced Technology Institute (ATI) iz Surreya v Veliki Britaniji, so skupaj z znanstveniki za raziskave pri Philipsu predstavili, kako bi lahko čisto nova polprevodniška elektronska komponenta, ki so jo imenovali source-gated tranzistor (SGT), v prihodnosti izboljšala zanesljivost delovanja digitalnih vezij, ki se bodo uporabljala za prilagodljive pripomočke. Ugotovitve je skupina opisala v svojem dokumentu, ki je bil objavljen v poročilih Nature‘s Scientific.
Obstoječi tranzistorji delujejo kot elektronska stikala in s krmiljenjem prednapetosti v območju kanala spreminjamo tok, ki teče prek polprevodniškega materiala. SGT, ki so jih izumili na Surreyski univerzi , pa namesto tega za krmiljenje električnega toka izkoriščajo fizikalne učinke, v tem primeru Schottkyjevo območje, ki nastane pri spoju kovine s polprevodnikom, tako da je učinek takšen, kot da bi krmilili polprevodniški kanal iz kovinskega tokokroga. Ta proces razbremeni polprevodnik nekaterih sedanjih nalog krmiljenja, kar koristi tako komponenti kot tudi delovanju vezja, v katerega je vgrajena.
Ekipa ki je sodelovala v teh raziskavah je dokazala, da se z uporabo SGT zmanjša verjetnost motenj v delovanju vezja, izboljša energetska učinkovitost in zmanjšajo proizvodni stroški na minimum. Kljub majhni pomanjkljivosti v operativni hitrosti, je v digitalnih vezjih, ki so izdelana z SGT manj verjetnosti za računske napake, tudi če se uporabljajo v okoljih z močnimi elektromagnetnimi motnjami in z nezanesljivim napajanjem. Te impresivne lastnosti dajejo slutiti, da bo SGT najbrž idealen polprevodnik za elektronske pripomočke naslednje generacije, ki jih bo verjetno treba izdelati na upogljivi plastiki ali celo oblačilih ob ultra-nizkih proizvodnih stroških.
Doktor Sporea pri tem izjavlja: „Vpliv naših raziskav je daljnosežen in ima veliko možnosti uporabe, od kompleksnih upogljivih izdelkov zabavne elektronike, pa do vseprisotnih pametnih tehnoloških platform. Tankoplastna digitalna vezja, izdelana z SGT komponentami se lahko na primer uporabljajo kot brezžične oznake, izdelane z ultra-nizkimi proizvodnimi stroški in vgrajenimi v sami embalaži, ki bi omogočale ogled vsebine našega nakupovalnega vozička v trenutku, brez ustavljanja ali raztovarjanja. O tej zamisli razmišljajo že nekaj časa, vendar lahko sedaj s to tehnologijo izdelamo resnično poceni in še vedno dovolj zanesljive oznake, s čimer bi, vsem na veselje, dobili možnost odpraviti čakalne vrste pred blagajnami. „
Profesor Ravi Silva, direktor ATI in soavtor tega izjemnega dosežka pravi: „To sta zdaj že več kot dve desetletji trdega dela in je obenem klasičen primer tesnega sodelovanja akademije z industrijo za izpopolnjevanje delovanja nekega koncepta, ki je popolnoma revolucionarne narave, primerne za elektroniko širokih razsežnosti. Ta arhitektura polprevodniških komponent se lahko uporablja tudi pri tradicionalnih, neurejenih materialih, kot so poli-silicij ter organski materiali, najverjetneje pa tudi tanke plasti grafena, ki je v tem trenutku najsodobnejša oblika materiala in je sedaj z 1 milijardo € podprt v okviru prednostnega razvojnega programa EU v naslednjih desetih letih. ATI imajo ekipo odličnih raziskovalcev, ki tesno sodeluje z industrijo pri razvoju naslednje generacije tehnologij, ki bodo v prihodnosti vplivale na vse nas.“
Source-gated tranzistor bi lahko utrl pot fleksibilnim napravam
R&D magazine
2014_SE220_11
