За време на работата на транзисторот, се формира канал со дупка, додека катјонски индуциран електричен двоен слој
Истражувачи од Националниот универзитет во Сеул развија ултра-нисконапонски електрохемиски органски транзистор што емитува светлина, кој може истовремено да извршува обработка на сигнали, меморија и емисија на светлина во рамките на еден полупроводнички уред. Со воведување на засилувач на јонски транспорт во каналот на полимерниот полупроводник што емитува светлина, тимот овозможи формирање на електричен двоен слој на интерфејсот на електродата за одвод, овозможувајќи ефикасно вбризгување на електрони без да се потпираат на високите напони или нестабилното n-тип допирање што се користи во конвенционалните пристапи.
Како резултат на тоа, уредот одржуваше едноставна структура со еден активен слој, додека постигнуваше и нисконапонска работа и широка, просторно насочена емисија на светлина, заедно со невроморфна функционалност за обработка на сигнали.
Работата е објавена во списанието „Nature Materials“.
Носливата електроника брзо се развива од паметни часовници и паметни очила во платформи од следната генерација лесни за користење, со идна експанзија кон уреди што се поставуваат на кожа и имплантираат.
Особено, уредите што се носат на кожа, заедно со интегрираните полупроводнички технологии што комбинираат функции за сензори, обработка на сигнали, меморија и прикажување на една платформа, се сметаат за клучни технологии што овозможуваат здравствена заштита од следната генерација и идната електронска индустрија.
Во поново време, носливата електроника напредна од едноставно откривање на биосигнали кон обработка и визуелизација на сигнали во реално време.
Сепак, досега, овие функции обично се имплементираа со користење на одделни поврзани уреди, што резултираше со сложени структури, гломазни и крути компоненти и висока потрошувачка на енергија. Затоа, интегрирањето на повеќе функции во рамките на едноставна архитектура на уред стана голем предизвик.
1. Зошто сегашните уреди не се во позитивна класа
Органските транзистори што емитуваат светлина привлекоа внимание како ветувачки кандидати за носечка електроника од следната генерација, бидејќи можат да комбинираат функции на транзистор и диода што емитува светлина во еден уред.
Сепак, конвенционалните органски транзистори со странична електродна структура бараат високи работни напони од 80 до 180 V поради големото растојание помеѓу електродите и големата бариера за вбризгување на електрони.
Дури и кога се користи електрохемиско јонско допирање за намалување на работниот напон, сè уште е потребно повеќе од 3,5 V, а зоната на емисија останува тесна и нестабилна, ограничувајќи ја практичната употреба кај реални дисплеи и интелигентни носливи електронски системи.
2. Како работи новиот транзистор
Истражувачкиот тим разви ултра-нисконапонски електрохемиски органски транзистор што емитува светлина, кој ги интегрира обработката на сигналот, меморијата и емисијата на светлина во еден органски транзистор.
Со вклучување на засилувач на јонски транспорт во активниот слој за да се индуцира формирање на електричен двоен слој на електродната интерфејс, тимот воведе нов механизам за ефикасно вбризгување на електрони без да се потпира на високите напони или нестабилното допирање што се користат во конвенционалните пристапи.
Ова овозможи емисија на светлина дури и при напони < 3,5 V, што претходно се сметаше за премногу ниско за работа, додека одржуваше широка и стабилна зона на емисија.
Уредот, исто така, покажа карактеристики за обработка на сигнали и меморија, при што одговорите се акумулираат под повторени стимули и се задржуваат со текот на времето, а беше дополнително демонстриран во флексибилен систем за нослив дисплеј напојуван само од две батерии од 1,5 V.
Оваа студија покажува дека стабилна емисија на светлина и интелигентна функционалност можат да се постигнат истовремено дури и во едноставна архитектура со еден активен слој, што значително го проширува потенцијалот на органските транзистори за носливи апликации.
3. Потенцијално влијание врз носивите уреди
Оваа студија е значајна по тоа што ги интегрира обработката на сигнали, меморијата и емисијата на светлина во еден уред, намалувајќи ги ограничувањата на конвенционалните носливи електронски системи кои бараат изработка и меѓусебно поврзување на повеќе одделни компоненти.
Особено, со демонстрирање на кумулативни и ретентивни одговори на влезните стимули, се истакнува потенцијалот на електрониката од следната генерација што може да обработува информации и веднаш да го прикаже резултатот преку светлина.
Додека конвенционалните носливи уреди им отежнуваат на корисниците да ги проверуваат измерените сигнали во реално време додека се движат, оваа технологија е насочена кон следење во реално време и моментално доставување информации.
Се очекува да се прошири на апликации како што се рехабилитација, итна медицинска помош на пациенти, следење на вежбање, електроника поставена на кожа и паметна здравствена заштита, а може да послужи како клучна технологија за овозможување на сродни индустрии.
Професорот Тае-Ву Ли покажа водечка конкурентност во истражувањето во светот преку последователни публикации во „Наука и природа“ во 2026 година.
Оваа работа оди подалеку од конвенционалните уреди што емитуваат светлина со интегрирање на светлосна емисија, обработка на сигнали и функционалности на меморијата во еден полупроводнички уред на низок напон, претставувајќи нова насока за интелигентна нослива електроника од следната генерација.
Професорот Тае-Ву Ли, кој ја водеше студијата, рече: „Оваа работа е особено значајна бидејќи покажува дека сите функции можат да се интегрираат во еден полупроводнички уред, без потреба од одделно производство и поврзување на единици за обработка, меморија и прикажување.“
Тој додаде: „Во иднина, планираме понатаму да ја развиваме оваа технологија во полупроводничка платформа на кожа, применлива за интелигентна вештачка кожа и нослива здравствена заштита.“
Оваа технологија е значајна и по тоа што оди подалеку од конвенционалните полупроводници што емитуваат светлина, демонстрирајќи мултифункционалност во еден нисконапонски полупроводнички уред.
Во оваа смисла, ова претставува нова насока за интелигентна електроника што може да се носи на кожа и која овозможува интеракција во реално време помеѓу луѓето и машините.
Време на објавување: 22 јуни 2026 година