Peneliti meninjau kemajuan dalam pengembangan transistor yang dapat diregangkan
Electronics

Peneliti meninjau kemajuan dalam pengembangan transistor yang dapat diregangkan


Gambar meringkas evolusi transistor yang dapat diregangkan dan sirkuit fungsional. Kredit: Dai et al

Selama beberapa dekade terakhir, para peneliti telah mencoba mengembangkan komponen elektronik yang semakin fleksibel dan mirip kulit, karena ini dapat memungkinkan pembuatan perangkat baru yang dapat dikenakan dan implan. Transistor, semikonduktor yang dapat menghantarkan dan mengisolasi arus listrik, adalah salah satu komponen terpenting dari elektronik kontemporer.

Dalam beberapa tahun terakhir, para insinyur di seluruh dunia telah membuat banyak transistor yang dapat direnggangkan dengan menggunakan strategi desain dan bahan inovatif selain silikon. Sementara beberapa dari transistor ini telah mencapai hasil yang menjanjikan, sejauh ini, kemajuan dan tantangan di bidang ini belum dirangkum secara menyeluruh.

Dengan pemikiran ini, para peneliti di Universitas Chicago dan Laboratorium Nasional Argonne menulis makalah ulasan yang menggambarkan strategi paling umum yang digunakan untuk mengembangkan transistor yang dapat diregangkan dan hasil yang dicapai sejauh ini. Makalah mereka, diterbitkan di Nature Electronics, dapat berfungsi sebagai sumber daya penting bagi tim lain yang berfokus pada pengembangan elektronik yang fleksibel dan dapat dikenakan.

“Makalah ulasan kami terutama membahas tiga strategi umum untuk membangun transistor yang dapat direnggangkan,” Yahao Dai, Ph.D. mahasiswa dalam kelompok penelitian Sihong Wang dan penulis utama untuk makalah ini. “Kami memberikan perhatian khusus untuk menyoroti persyaratan mereka yang berbeda dalam hal material dan struktur perangkat, yang selanjutnya menentukan kinerja dan aplikasi perangkat yang dihasilkan.”

Selain meninjau kemajuan terbaru dalam pengembangan transistor yang dapat direnggangkan, Wang dan rekannya menguraikan beberapa tantangan yang biasa dihadapi oleh para peneliti di lapangan. Harapan mereka adalah menginspirasi pengembangan solusi yang lebih efektif untuk menghindari atau mengatasi tantangan ini.

“Kami mengembangkan strategi universal untuk menyiapkan bahan semikonduktor yang sangat dapat diregangkan dan berkinerja tinggi melalui efek nanoconfinement,” Sihong Wang, salah satu peneliti yang melakukan penelitian tersebut, mengatakan kepada TechXplore. “Berbeda dari semikonduktor anorganik tradisional, jenis semikonduktor ini menunjukkan mobilitas yang tinggi, bahkan ditarik hingga 100% untuk ratusan siklus.”

Peneliti meninjau kemajuan dalam pengembangan transistor yang dapat diregangkan

Tiga pendekatan umum dan umum untuk mewujudkan transistor yang dapat diregangkan. (i) Rekayasa tekuk; (ii) Rekayasa kekakuan; (iii) Rekayasa kelenturan intrinsik. Kredit: Dai et al.

Transistor yang dapat direntangkan biasanya terbuat dari bahan yang inheren fleksibel. Ini berarti bahwa mereka umumnya dapat dibuat hanya dengan memasukkan sejumlah struktur fleksibel tanpa perlu struktur disipasi regangan yang dirancang khusus. Untuk membuat elektronik dengan kemampuan yang lebih canggih, para peneliti biasanya menggunakan array transistor.

Dalam karya mereka sebelumnya, Wang dan rekan-rekannya memanfaatkan kemajuan dalam proses pemolaan untuk membuat susunan transistor yang fleksibel secara intrinsik dengan kerapatan rekor tertinggi 347 / cm.2. Susunan miniatur transistor fleksibel sesuai dengan baik dengan kulit manusia dan dapat melakukan berbagai fungsi, mulai dari penginderaan hingga penggunaan sinyal analog dan multiplexing (yaitu, merasakan banyak sinyal atau aliran informasi).

“Kami mengembangkan bahan baru dan metode fabrikasi baru untuk memungkinkan pembangunan susunan transistor fungsional yang dapat direntangkan secara intrinsik yang dapat menyatu dengan kulit manusia secara mulus,” kata Wang. “Dengan membentuk antarmuka jaringan-elektronik yang baik, kami berharap pada akhirnya mencapai perekaman sinyal biologis berkualitas tinggi baik dalam epidemi atau in-vivo, yang diharapkan dapat memberikan perawatan kesehatan di mana-mana dan pemahaman yang lebih dalam tentang biologi manusia.”

Makalah ulasan terbaru yang diterbitkan di Nature Electronics adalah ringkasan singkat dari kemajuan terbaru dalam pengembangan transistor yang dapat diregangkan. Ringkasan ini terbukti sangat berharga bagi tim peneliti lain yang mencoba mengembangkan teknologi yang dapat dikenakan dan ditanamkan.

Tujuan akhir dari pekerjaan oleh Wang dan rekan-rekannya, seperti peneliti lain di lapangan, adalah untuk membuat perangkat elektronik yang dapat ditanamkan yang secara bersamaan dapat memperoleh, memproses dan mengirimkan sinyal dengan tingkat efisiensi dan keandalan yang tinggi. Dalam studi masa depan mereka, para peneliti berencana untuk mengembangkan bahan fungsional dan elastis baru yang dapat diintegrasikan dalam berbagai perangkat elektronik.

“Kami berencana menggunakan desain material baru untuk mengintegrasikan faktor bentuk yang lebih biokompatibel ke dalam perpustakaan material saat ini,” kata Wang. “Kami juga ingin memperkenalkan struktur perangkat baru dan metode fabrikasi yang dapat memungkinkan pengoperasian perangkat yang andal dalam tubuh manusia. Terakhir, kami ingin mengintegrasikan perangkat kami dengan sumber daya yang kompatibel secara biokompatibel, unit pemrosesan data, dan pemancar nirkabel untuk membangun perangkat yang lebih lengkap. sistem.”


Dengan desain baru, perangkat elektronik yang dapat direnggangkan bekerja lebih baik di bawah tekanan


Informasi lebih lanjut:
Transistor yang dapat direntangkan dan sirkuit fungsional untuk elektronik yang terintegrasi dengan manusia. Nature Electronics(2021). DOI: 10.1038 / s41928-020-00513-5.

© 2021 Science X Network

Kutipan: Peneliti meninjau kemajuan dalam pengembangan transistor yang dapat direnggangkan (2021, 8 Februari) diambil 8 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-advancements-stretchable-transistors.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Hongkong