Pengembangan Konsep baru transistor

Transistor, seperti yang digunakan milyaran pada setiap chip komputer, saat ini berbasis pada bahan tipe semikonduktor, biasanya silikon. Seiring tuntutan untuk chip komputer di laptop, tablet dan smartphone terus meningkat, kemungkinan baru dicari untuk menghasilkannya dengan harga murah, hemat energi dan fleksibel. Kelompok yang dipimpin oleh Dr. Christian Klinke sekarang telah berhasil memproduksi transistor berdasarkan prinsip yang sama sekali berbeda. Mereka menggunakan nanopartikel logam yang sangat kecil sehingga tidak lagi menunjukkan karakter metalik mereka di bawah arus tapi menunjukkan celah energi yang disebabkan oleh tolakan Coulomb pada elektron satu sama lain. Melalui tegangan pengontrol, celah ini dapat digeser secara energetik dan arus dapat dinyalakan dan dimatikan sesuai keinginan. Berbeda dengan pendekatan serupa sebelumnya, nanopartikel tidak disimpan sebagai struktur individual, menghasilkan produksi yang sangat kompleks dan sifat komponen yang sesuai tidak dapat diandalkan, namun sebaliknya, mereka diendapkan sebagai film tipis dengan tinggi hanya satu lapisan nanopartikel. Dengan menggunakan metode ini, karakteristik listrik perangkat menjadi dapat disesuaikan dan hampir identik.

Transistor Coulomb ini memiliki tiga keunggulan utama yang membuat aplikasi ini menarik untuk aplikasi komersial: Sintesis nanopartikel logam oleh kimia koloid sangat terkontrol dan terukur. Ini menyediakan nanocrystals sangat kecil yang dapat disimpan dalam pelarut dan mudah untuk diproses. Metode pengendapan Langmuir-Blodgett menyediakan film monolayered berkualitas tinggi dan juga dapat diimplementasikan pada skala industri. Oleh karena itu, pendekatan ini memungkinkan penggunaan metode litografi standar untuk perancangan komponen dan integrasi ke sirkuit listrik, yang membuat perangkat menjadi murah, fleksibel, dan kompatibel dengan industri. Transistor yang dihasilkan menunjukkan perilaku switching lebih dari 90% dan berfungsi sampai suhu kamar. Akibatnya, transistor murah dan chip komputer dengan konsumsi daya yang rendah dimungkinkan di masa depan. Hasil penelitian tersebut kini telah dipublikasikan di jurnal ilmiah Science Advances.

"Yang menarik secara ilmiah adalah partikel logam mewarisi sifat seperti semikonduktor karena ukurannya yang kecil. Tentu saja masih banyak penelitian yang harus dilakukan, namun karya kami menunjukkan bahwa ada alternatif konsep transistor tradisional yang dapat digunakan dalam Masa depan di berbagai bidang aplikasi, "kata Christian Klinke. "Perangkat yang dikembangkan di grup kami tidak hanya dapat digunakan sebagai transistor, tapi juga sangat menarik seperti sensor kimia karena celah antara nanopartikel, yang bertindak sebagai penghalang terowongan, bereaksi sangat peka terhadap deposit kimia."