Lo scambio di transistor a film sottile con transistor source-gate produce circuiti di visualizzazione più semplici

un giorno fa p Jake Hertz Negli ultimi due decenni, l'elettronica basata su CMOS ha subito incredibili miglioramenti grazie alla legge di Moore e all'integrazione di massa dei transistor. Altri dispositivi elettronici non basati su CMOS non hanno beneficiato di questa tendenza e storicamente hanno faticato a tenere il passo con il pacchetto. Un campo specifico, gli schermi di visualizzazione, è stato fortemente limitato nella crescita a causa di uno dei dispositivi fondamentali della tecnologia: il transistor a film sottile.
Un transistor a film sottile (TFT) è un transistor il cui strato che trasporta corrente è un film sottile, solitamente un film di silicio. Ciò differisce da un MOSFET, che è realizzato su wafer di silicio e utilizza il silicio sfuso come strato attivo. Il vantaggio principale dei TFT rispetto al CMOS, secondo una ricerca pubblicata su IEEE Sensors, è la loro capacità di essere fabbricati su substrati di grandi dimensioni a basso costo per unità di area e a basse temperature di elaborazione.
Ciò consente loro di essere direttamente integrati su una varietà di substrati flessibili. I display TFT sono la forma più popolare di display a colori sul mercato in questo momento. In questo tipo di display, i transistor sono disposti in una matrice e il TFT funge da interruttore per ciascun pixel dato.
Secondo X. Guo et al., La scalabilità di TFT è significativamente ostacolata da materiali e limitazioni del processo del substrato.
Ciò si traduce in scarse prestazioni che richiedono alta tensione operativa e supportano solo circuiti a bassa frequenza. Questa limitazione ha portato a progetti di circuiti inefficienti che si basano su una maggiore complessità per tenere conto delle carenze dei dispositivi. Una recente ricerca dell'Università del Surrey, dell'Università di Cambridge e del National Research Institute di Roma ha affrontato questi problemi utilizzando transistor con sorgente (SGT).
Pubblicati sull'IEEE Sensors Journal, i ricercatori hanno utilizzato transistor con sorgente in luogo di TFT per creare un nuovo design di circuito che promette grandi miglioramenti nell'elettronica di grandi aree come schermi di visualizzazione. Un SGT viene creato combinando un TFT e un diodo Schottky. Secondo R.
A. Sporea et al., Tre aspetti principali determinano il funzionamento di un SGT: La corrente è controllata dalla barriera della sorgente polarizzata al contrario, al contrario del gate nella CMOS convenzionale.
I vantaggi che ne derivano includono elevato guadagno intrinseco, saturazione a bassa tensione, insensibilità alla lunghezza del canale e alla qualità dei semiconduttori e stabilità migliorata. Lo studio ha mostrato risultati promettenti. I ricercatori hanno scoperto che la funzionalità di 12 TFT è stata raggiunta utilizzando solo 2 SGT.
Questo risultato è significativo perché apre le porte a progetti di circuiti meno complessi, prestazioni più elevate, meno sprechi e, soprattutto, costi inferiori. La speranza è che questi miglioramenti possano portare a una nuova generazione di tecnologia di visualizzazione flessibile e versatile. Il principale autore dello studio, il Dr.
Radu Sporea, afferma: “Il nostro design offre un processo di costruzione molto più semplice rispetto ai normali transistor a film sottile. I circuiti a transistor source-gate possono anche essere più economici da produrre su larga scala perché la loro semplicità significa che c'è meno spreco sotto forma di componenti scartati ". Continua, "Questo elegante design di elettronica di grandi dimensioni potrebbe tradursi in futuri telefoni, fitness tracker o sensori intelligenti che sono efficienti dal punto di vista energetico, più sottili e molto più flessibili di quelli che saremo in grado di produrre oggi.
” Lavori con le tecnologie di visualizzazione? Quali progressi hanno influenzato maggiormente il tuo lavoro negli ultimi anni? Condividi i tuoi pensieri nei commenti qui sotto ..