Piezotroniczny tranzystor

Piezotroniczne tranzystory - najnowsze osiągnięcie zespołu profesora Zhong Lin Wanga z Georgia Institute of Technology - wykorzystują zjawiska piezoelektryczne do przeprowadzania operacji logicznych.

Lin Wang i jego grupa wykorzystali urządzenia podobne do MEMS (systemy mikroelektromechaniczne) aby wytworzyć pole elektryczne kontrolujące pracę tranzystorów polowych. Profesor Wang twierdzi, że takie tranzystory pracują podobnie do tradycyjnych, z tą jednak różnicą, że pole elektryczne jest generowane dzięki zginaniu nanoprzewodów z tlenku cynku. W tradycyjnych FET ładunek przechowywany jest w bramce.

Piezotroniczne tranzystory mogą z łatwością znaleźć zastosowanie w nanorobotach i innych urządzeniach typu MEMS.

Tego typu rozwiązanie pozwala na bezpośrednie połączenie mechanicznego ruchu z elektroniką. Może stać się też punktem wyjścia do skonstruowania nowej klasy urządzeń logicznych, które będą korzystały z potencjału piezoelektrycznego w miejsce napięcia na bramce - mówi Wang.

Zhong Lin Wang to jeden z czołowych światowych badaczy zjawisk piezoelektrycznych. Od wielu lat pracuje on nad nowymi zastosowaniami dla półprzewodnikowych piezoelektrycznych nanokabl. Dotychczas jednak za każdym razem musiał budować odpowiednie układy scalone od podstaw. Teraz jednak, jeśli udałoby się stworzyć standardowe piezotroniczne obwody i umieścić je na tanim podłożu, opracowywanie nowych urządzeń - od najróżniejszego rodzaju przycisków poprzez czujniki przepływu cieczy po generatory energii elektrycznej wbudowywane w ubrania - przebiegałoby znacznie szybciej niż dotychczas.

Uczeni z Gatech zademonstrowali już, że piezotroniczne tranzystory są w stanie przeprowadzać operacje NOR, XOR, NAND oraz działać jak multiplekser i demultiplekser.

Po raz pierwszy działanie mechaniczne zostało użyte do przeprowadzenia operacji logicznych - mówi Wang.

Obecnie jego zespół pracuje nad wykorzystaniem laserów do kontrolowania przewodnictwa urządzeń piezoelektrycznych. Dzięki temu, że tlenek cynku reaguje na fotony, połączenie go z metalowymi elektrodami i poddanie działaniu światła ultrafioletowego prowadzi do pojawienia się par elektron-dziura i przesunięcia bariery Schottky'ego. To z kolei może przydać się w przyszłości do precyzyjnego kontrolowania urządzeń piezofototronicznych. Ten sam zespół próbuje też stworzyć urządzenia hybrydowe łącząc węglowe nanorurki i nanokable z tlenku cynku.

zjawiska piezoelektryczne tranzystor piezotroniczny Georgia Institute of Technology Zhong Lin Wang