С совершенствованием производственных процессов размеры электронных компонентов постоянно уменьшаются, а характеристики становятся более совершенными. Однако в случае с полупроводниками преимущества каждого нового поколения устройств касаются в основном быстродействия и энергопотребления, а вызовы времени диктуют необходимость обратить внимание на физические свойства, например, прочность и гибкость. Если же учесть неуклонное приближение принципиальных физических ограничений для применяемых ныне технологических процессов, становится понятным интерес исследователей к альтернативным разработкам, в частности, в сфере транзисторов.
«Проблема с кремнием в том, что он токсичен и хрупок, – говорит Джаевон Ким (Jaehwan Kim) из южнокорейского университета INHA (INHA University). – Добавление полимеров в транзисторы может решить проблему хрупкости, но многие из них также токсичны для человека, и их применение при производстве приводит к значительному количеству выбросов». Команда Кима изучает пути создания транзистора, который был бы более безопасен для окружающей среды и обладал физической гибкостью. «Мы обнаружили, – продолжает исследователь, – что возможно создать транзистор из специального вида целлюлозной бумаги. Она эластичная и не вредна для природы. Мы модифицировали бумагу так, что она приобрела свойства транзистора, и добавили нанотрубки для привнесения электрических свойств, поскольку необходим полупроводник. Мы собрали транзистор, протестировали и пришли к заключению, что он работоспособен».
Чтобы получить специфическое электрическое поле, южнокорейские учёные разместили электроды сверху и снизу транзистора. «Это уникальная конструкция, – отмечает Ким. – Технология сложная, ведь нужно разместить электроды и проводники на бумаге, плюс ко всему включить в состав нанотрубки. Поэтому процесс полон препятствий». Даже учитывая, что это отличный первый шаг, предстоит проделать длинный путь, прежде чем новый электронный компонент обретёт пригодную для применения форму. «Прежде всего, мы должны понять природу интересных свойств материала. Необходимо также увеличить быстродействие, изучить механику бумаги и подумать над процессом массового производства. В нашей лаборатории последнее неосуществимо», – описывает ближайшие перспективы исследователь. Тем не менее, он уверен в том, что ответы будут найдены: «Мы работали над технологией около шести лет и довольны достигнутым прогрессом. Разработка не будет доступна для немедленного использования – мы совершаем первые шаги, чтобы получить гибкие, биосовместимые и менее вредные для окружающей среды транзисторы».
Комментарии