Исследователи из США смогли внедрить углеродные нанотрубки в органические светоизлучающие транзисторы [organic light-emitting transistors (OLET)], получив устройства, которые по производительности превосходят кремниевые аналоги. Новая технология позволит получить большие по размеру и менее дорогие плоские телевизионные и компьютерные экраны.

Органические светоизлучающие диоды [organic light-emitting diodes (OLED)] дают более яркий свет, чем жидкие кристаллы и дешевле в производстве, чем неорганические светоизлучающие кристаллы, что делает их перспективными альтернативными материалами для больших по размеру плоских экранов.

Благодаря устройству, которое совмещает в себе функции транзистора и источника света, можно будет создать большие по размеру и менее дорогие плоские экраны.

Для изготовления системных панелей экранов на основе органических светоизлучающих диодов применяются поликристаллические кремниевые транзисторы – полупроводниковые устройства для усиления и переключения электрических сигналов. Тем не менее, достаточно сложно получить однородные зерна кристаллического кремния, что задает ограничения на максимально возможные размеры плоских экранов.

Группа исследователей под руководством Эндрю Ринцлера (Andrew Rinzler) из Университета Флориды решили проблему, добавив к транзистору тонкую сеть углеродных нанотрубок. Такой транзистор может переключать электронные функции экрана, требуя при этом незначительное напряжение, что позволит создавать большие по размеру плоские экраны. Далее в дизайне наноэлектронных устройств был сделан еще шаг и исследователи объединили слой органических светоизлучающих диодов с транзисторами на основе органических нанотрубок, получив эффективный органический светоизлучающий транзистор – устройство, способное одновременно выполнять для электронного экрана функции как транзистора, так и источника света. Полученное устройство состоит из сети нанотрубок, нанесенной на тонкий слой диэлектрика. Такая композиция размещена между двумя электродами, над одним из которых расположен светоизлучающий материал.

Пропускания тока небольшой силы через материал оказывается достаточным для генерации излучения различных цветов. Введение в систему различных органических полупроводников позволило исследователям получить красный, зеленый и синий цвета без необходимости применения отдельных транзисторов и органических светоизлучающих диодов.

Ринцлер уверен, что органические светоизлучающие транзисторы смогут быть коммерциализированы уже в ближайшем будущем. Исследователи из его группы в ближайшем будущем планируют получить пиксельные системы на основе органических светоизлучающих транзисторов, чтобы проверить, насколько композитный материал, содержащий нанотрубки, сможет быть масштабирован для использования в больших экранах – это делается для того, чтобы заинтересовать производителей электронных устройств в новой технологии.

Источник: Science, 2011, DOI: 10.1126/science.1203052