من الممكن أن تصبح التلفزيونات عالية الدقّة والهواتف المحمولة القابلة للطيّ في متناول يدِ الجميع في المستقبل القريب، بدلاً من أن تكون بضائعَ فاخرة وغير متاحة لا يسَعكَ إلّا النظر إليها والإعجاب بها في المعارض الدُوليّة للإلكترونيّات وذلك بفضل الترانزستورات العضويّة عالية الأداء؛ إذ تُعَدّ ضرورةً رئيسيّة للدارات الإلكترونيّة المَرِنَة ميكانيكاً المطلوبة لهذه التطبيقات. لكن تتميّز الترانزستورات العضويّة الرقيقة التقليديّة ذات الأغشيَة العضويّة الأفقيّة بسرعةٍ منخفضةٍ جدًا بسبب النقل القفزي (hopping-transport) في أشباه الموصلات العضويّة، لذلك لا يمكن استخدامها في التطبيقات التي تتطلّب تردّدات عالية.
تمكّنت مجموعة البحث في الأجهزة والأنظمة العضويّة (ODS) في مركز دريسدن المتكامل للفيزياء الضوئيّة التطبيقيّة (IAPP) التابع لمعهد الفيزياء التطبيقيّة بقيادة الدكتور هانز كليمان من صنع أجهزةٍ عضويّة جديدة تتيحُ تردّدات تشغيلٍ عالية وخصائص قابلة للتعديل (مثل جهد عتبة الجهاز)، وهذا يُعَدّ ضروريًا خصوصاً للدارات المنطقيّة ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة، مثل تلك المُستخدمَة في تحديد الهويّة بالراديو التردّدي (RFID).
ويوضّح الدكتور هانز كليمان: “لطالما عُدَّت الترانزستورات العضويّة العموديّة مجرّد فضولٍ في المختبر ومن الصعب جدًا دمجها في دارةٍ إلكترونيّة. ولكن كما هو موضّح في بحثنا فإنّ الترانزستورات العضويّة العموديّة ذات قطبَي تحكّّم مستقلَّين مناسبة تمامًا لتحقيقِ داراتٍ منطقيّة مُعقّدة مع الحفاظ على الميزات الرئيسيّة لأجهزة الترانزستورات العضويّة العموديّة. إذ تتميّز الترانزستورات العضويّة العموديّة ذات أقطاب التحكّم المستقلّة بتردّد التحويل العالي (بضع نانوثانية) وجهد عتبةٍ قابلٍ للتعديل، ونتيجةً لهذه التطورات يمكن استخدام الترانزستورات الفرديّة لتمثيلِ حالاتٍ منطقيّة مختلفة (AND, NOT, NAND) ويضمَن جهد العتبة القابل للتعديل جودة الإشارة (هامش الضوضاء) واستهلاكَ الطاقةِ المنخفض”.
وبهذا وَضعَت مجموعة البحث حجر الأساس فيما يتعلّق بمجال الإلكترونيّات المَرِنة والقابلة للطباعة؛ إذ من الممكن في المستقبل أن تحقّق هذه الترانزستورات وظائف إلكترونيّة متطوّرة، مثل الاتّصال اللاسلكي (RFID) أو الشاشات المَرِنة عالية الدقّة بالكامل باستخدام مكوناتٍ عضويّة فقط وبالتالي الاستغناء تمامًا عن المكوّنات الإلكترونيّة المصنوعة من السيليكون.
ترجمة: | جعفر علي |
مراجعة: | ميس حمود |
تدقيق لغوي: | تيماء العبيد |
تحرير: | محمد حنان |