Новый транзистор изготовляют целиком из одного прозрачного материала

Во всём мире растёт спрос на прозрачные оксидные проводники, применяемые в солнечных элементах, дисплейных панелях, умных окнах и потребительской полупроводниковой электронике. Учёные в университете KAUST (Саудовская Аравия) спроектировали прозрачный материал на основе оксида цинка, предоставляющий возможность настройки электронных характеристик путём изменения количества легирующей примеси нового типа.

Цинковые оксиды, например, легированные гафнием (HZO), считают доступной альтернативной популярным сегодня прозрачным проводникам ITO, быстро дорожающим из-за сокращающихся запасов индия. Команда Хусема Аль-Шарифа (Husam Alshareef) научилась создавать прозрачные тонкоплёночные транзисторы из единого композита HZO, варьируя содержание оксида металла в разных слоях транзистора.

Тонкоплёночные транзисторы образованы из слоёв электродов, диэлектрика и каналов, которые обычно состоят из разных материалов и наносятся на подложку разными методами, каждый с применением собственного оборудования.

Электронные свойства HZO можно контролируемым образом настраивать от проводника до полупроводника и изолятора простым изменением соотношение прекурсоров – оксида цинка/диоксида гафния. Благодаря этому весь транзистор изготовляется из одного бинарного оксида в одной реакционной камере. Это снижает себестоимость и сокращает время изготовления, что особенно важно для массового производства.

Полученные HZO-транзисторы на стеклянной и пластиковой основе показали отличные электрические характеристики в составе таких схем, как инверторы и кольцевые генераторы. Их разработчики планируют изготовить и более сложные опытные схемы, занимающие бóльшую площадь, чтобы продемонстрировать весь потенциал своего метода для потребительской электроники.