ऑर्गेनिक इलेक्ट्रोकेमिकल ट्रांजिस्टर (ओईसीटी) कार्बनिक सुपरकंडक्टिंग सामग्रियों पर आधारित ट्रांजिस्टर का एक उभरता हुआ वर्ग है जो अपने गेट इलेक्ट्रोड पर लागू वोल्टेज में छोटे बदलावों के जवाब में विद्युत प्रवाह को नियंत्रित करने की क्षमता के लिए जाना जाता है।कार्बनिक अर्धचालकों पर आधारित अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स की तरह, ये ट्रांजिस्टर विभिन्न मस्तिष्क-प्रेरित और पहनने योग्य प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए आशाजनक हो सकते हैं।
ओईसीटी के विभिन्न उल्लेखनीय फायदे हैं, जिनमें आशाजनक प्रवर्धन और संवेदन क्षमताएं शामिल हैं।कम ड्राइविंग वोल्टेज, और एक बहुमुखी संरचना।इन फायदों के बावजूद, अब तक विकसित अधिकांश पारंपरिक ओईसीटी सीमित स्थिरता और धीमी रेडॉक्स प्रक्रियाओं सहित विभिन्न सीमाओं को प्रदर्शित करते पाए गए हैं, जो उनके प्रदर्शन को काफी हद तक ख़राब कर सकते हैं।
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने हाल ही में उच्च-घनत्व और यांत्रिक रूप से लचीले ओईसीटी बनाने के लिए एक नई रणनीति की रूपरेखा तैयार की है।उनका प्रस्तावित दृष्टिकोण, ए में उल्लिखित हैकागज़मेंप्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स, का उपयोग OECT सरणियों और सर्किटों के आधार पर विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों को बनाने के लिए किया गया था।
जेह्युन किम, रॉबर्ट एम. पंको और उनके सहयोगियों ने अपने पेपर में लिखा, "जैविक इलेक्ट्रोकेमिकल ट्रांजिस्टर (ओईसीटी) का उपयोग बायोसेंसर, पहनने योग्य उपकरण और न्यूरोमोर्फिक सिस्टम बनाने के लिए किया जा सकता है।"
"हालांकि, कार्बनिक अर्धचालकों के सूक्ष्म और नैनोपैटर्निंग में प्रतिबंध, साथ ही टोपोलॉजिकल अनियमितताएं, अक्सर मोनोलिथिक रूप से एकीकृत सर्किट में उनके उपयोग को सीमित करती हैं। हम दिखाते हैं कि इलेक्ट्रॉन-बीम एक्सपोज़र द्वारा कार्बनिक अर्धचालकों के माइक्रोपैटर्निंग का उपयोग उच्च-घनत्व बनाने के लिए किया जा सकता है(प्रति सेमी लगभग 7.2 मिलियन ओईसीटी तक2) और यांत्रिक रूप से लचीले ऊर्ध्वाधर OECT सरणियाँ और सर्किट।"अपने OECT सरणियों को बनाने के लिए, किम, पैंको और उनके सहयोगियों ने सबसे पहले पी- और एन-चैनल कार्बनिक अर्धचालक फिल्मों को इलेक्ट्रॉनों की सीधी किरण के सामने उजागर किया।
इस विधि को के नाम से जाना जाता हैइलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी(ईबीएल) ने उन्हें मास्क या रासायनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग किए बिना अर्धचालक फिल्मों पर एक पैटर्न तैयार करने की अनुमति दी जो सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।इसने फिल्मों को आयनों के संचालन की क्षमता को प्रभावित किए बिना इलेक्ट्रॉनिक रूप से निष्क्रिय (यानी, इन्सुलेट) बना दिया।
इस प्रक्रिया से उत्पन्न पैटर्न वाली फिल्में अल्ट्रा-छोटी और उच्च-घनत्व वाली थीं, साथ ही अच्छी तरह से परिभाषित, संचालित चैनल क्षेत्रों को भी प्रस्तुत करती थीं।इसके अलावा, शोधकर्ताओं द्वारा नियोजित ईबीएल रणनीति ने सरणियों और सर्किटों में ओईसीटी संरचनाओं के प्रभावी बहुपरत एकीकरण को सक्षम किया।
किम, पंको और उनके सहयोगियों ने अपने पेपर में लिखा है, "ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन अर्धचालक उजागर क्षेत्र को एक इलेक्ट्रॉनिक इन्सुलेटर में परिवर्तित करते हैं, जबकि मोनोलिथिक एकीकरण के लिए आवश्यक रेडॉक्स-सक्रिय अनएक्सपोज्ड क्षेत्रों के साथ आयनिक चालकता और टोपोलॉजिकल निरंतरता बनाए रखते हैं।""परिणामस्वरूप पी- औरN- प्रकारऊर्ध्वाधर OECT सक्रिय-मैट्रिक्स सरणियाँ 0.08â1.7âS के ट्रांसकंडक्टेंस, 100âμs से कम के क्षणिक समय और 100,000 से अधिक चक्रों के स्थिर स्विचिंग गुणों को प्रदर्शित करती हैं।"
अपनी निर्माण रणनीति की क्षमता को और अधिक प्रदर्शित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने अपने OECTs के आधार पर NOT, NAND और NOR गेट्स सहित विभिन्न लंबवत स्टैक्ड लॉजिक सर्किट बनाने के लिए इसका सफलतापूर्वक उपयोग किया।उनके द्वारा बनाए गए सर्किट उत्कृष्ट परिचालन स्थिरता बनाए रखते हुए उल्लेखनीय रूप से अच्छा प्रदर्शन करते पाए गए।
भविष्य में, यह हालिया अध्ययन ओईसीटी सर्किट की स्थिरता और प्रदर्शन को बढ़ावा देने के लिए समान दृष्टिकोण के विकास की जानकारी दे सकता है।इसके अलावा, इसके द्वारा शुरू की गई नई ई-बीम एक्सपोज़र रणनीति ओईसीटी के स्केलेबल निर्माण की सुविधा प्रदान कर सकती है, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उनके एकीकरण में योगदान कर सकती है।
अधिक जानकारी:जेह्युन किम एट अल, मोनोलिथिक रूप से एकीकृत उच्च-घनत्व ऊर्ध्वाधर कार्बनिक इलेक्ट्रोकेमिकल ट्रांजिस्टर सरणी और पूरक सर्किट,प्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स(2024)।डीओआई: 10.1038/एस41928-024-01127-एक्स
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उद्धरण:उच्च-घनत्व ऊर्ध्वाधर कार्बनिक इलेक्ट्रोकेमिकल ट्रांजिस्टर सरणियों के निर्माण के लिए एक नई रणनीति (2024, 31 मार्च)31 मार्च 2024 को पुनःप्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-03-strategy-fabricating-high-density-vertical.html से
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