Новое поколение гибких графеновых транзисторов

Создание электронных компонентов она основе графена, представляющего собой один слой атомов углерода, является одной из основных технологических задач современности. Исследователи надеются использовать выдающуюся электронную мобильность графена, а также применить этот материал для разработки недорогой гибкой электроники. Исследовательская группа, в которую вошли сотрудники Комиссариата атомной энергетики, Национального центра научных исследований, Университета Лилля (Франция) и Северо-западного университета (США), разработала инновационный процесс производства транзисторов, сочетающих в себе гибкость и электронную мобильность, а также способных работать на очень высоких частотах в гигагерцовом диапазоне. В этом процессе используется одна из форм графена в растворе, совместимая с методиками печати. Полученные результаты появились в журнале Nano Letters 14 марта.

Графен обладает выдающимися свойствами. В частности, ученые рассчитывают, что его высокая электронная мобильность поможет электронным компонентам работать на очень высоких частотах. Механические свойства графена делают его гибким. Два этих качества – электронная мобильность и гибкость – могут использоваться при создании электронных компонентов для различных устройств, например, гибких экранов и высокопроизводительных транзисторов, причем без лишних затрат.

Группа исследователей из Франции и США впервые разработала процесс производства гибких транзисторов из растворенного графена на полиимидной (это теплоустойчивый полимер) подложке. Ученые также провели глубокий анализ производительности полученных транзисторов.

Новый процесс предполагает размещение листов графена на подложке и создание переменного электрического поля между заранее подготовленными электродами. Такая методика, именуемая диэлектрофорезом, используется для регулирования процесса размещения графена, чтобы добиться высокой плотности листов в определенных точках. Плотность важна для достижения превосходной высокочастотной производительности. Мобильность заряда в транзисторах составляет около 100 см²/В·с, что намного выше показателя, полученного при использовании полупроводниковых молекул или полимеров.