Sadece tek bir transistör kullanarak çoklu mantık devrelerinin yapımı mümkün olabilecek. Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü (NIMS) ve Tokyo Bilim Üniversitesi organik bir anti-ambipolar transistör geliştirmeyi başardılar. Giriş voltajlarını çift kapılarına ayarlayarak beş mantık kapısı işleminden herhangi birini (AND, OR, NAND, NOR veya XOR) gerçekleştirebilirler.
Çoklu mantık kapısı özelliğine sahip bu hafif transistör, elektriksel olarak yeniden yapılandırılabilir ve mantık devreleri geliştirmek için kullanılabilir.
Potansiyel olarak da yüksek performanslı mobil cihazların geliştirilmesinde anahtar rolü üstlenebilir. Nesnelerin interneti (IoT) bir gerçeklik haline geldikçe, işlenmesi gereken veri hacminin fırlaması bekleniyor. Bu, hafif, yüksek performanslı, mobil veri işleme cihazları gerektirecektir. Organik transistörlü entegre devreler, bu tür cihazların geliştirilmesinde potansiyel olarak oyun değiştiren bir teknolojidir.
Transistörü Tanıyalım
Transistör, elektrik sinyallerini ve gücünü yükseltmek veya değiştirmek için kullanılan yarı iletken bir cihazdır. Transistör, modern elektroniğin temel yapı taşlarından biridir. Genellikle bir elektronik devreye bağlantı için en az üç terminali olan yarı iletken malzemeden oluşur. Transistörün bir çift terminaline uygulanan bir voltaj veya akım, akımı başka bir terminal çifti üzerinden kontrol eder. Kontrol edilen (çıkış) güç, kontrol (giriş) gücünden daha yüksek olabileceğinden, bir transistör bir sinyali yükseltebilir. Bazı transistörler ayrı ayrı paketlenir, ancak çoğu entegre devrelere gömülü olarak bulunur.
Avusturya-Macaristanlı fizikçi Julius Edgar Lilienfeld, 1926’da alan etkili transistör konseptini önerdi, ancak o zaman gerçekten çalışan bir cihaz inşa etmek mümkün değildi.
İnşa edilecek ilk çalışan cihaz, 1947’de Amerikalı fizikçiler John Bardeen ve Walter Brattain tarafından William Shockley altında Bell Laboratuvarlarında çalışırken icat edilen bir nokta temaslı transistördü. Üçü, başarılarından dolayı 1956 Nobel Fizik Ödülü’nü paylaştı. En yaygın olarak kullanılan transistör türü, 1959’da Mohamed Atalla ve Dawon Kahng tarafından Bell Laboratuvarlarında icat edilen metal-oksit-yarı iletken alan etkili transistördür (MOSFET).
Transistörler elektronik alanında devrim yarattı ve diğer şeylerin yanı sıra daha küçük ve daha ucuz radyoların, hesap makinelerinin ve bilgisayarların yolunu açtı.
Çoğu transistör çok saf silikondan ve bazıları germanyumdan yapılır, ancak bazen diğer bazı yarı iletken malzemeler kullanılır. Bir transistör, alan etkili bir transistörde yalnızca bir tür yük taşıyıcıya sahip olabilir veya iki kutuplu bağlantı transistör cihazlarında iki tür yük taşıyıcıya sahip olabilir. Vakum tüpü ile karşılaştırıldığında, transistörler genellikle daha küçüktür ve çalışması için daha az güç gerektirir. Bazı vakum tüpleri, çok yüksek çalışma frekanslarında veya yüksek çalışma voltajlarında transistörlere göre avantajlara sahiptir. Birçok transistör türü, birden fazla üretici tarafından standartlaştırılmış spesifikasyonlara göre yapılır. (Ref: Wikipedia)
Yazımıza tekrardan dönersek ;
Bununla birlikte, mevcut mikrofabrikasyon teknolojileriyle uyumsuzluk nedeniyle bu devrelerin entegrasyon yoğunluğu çok düşük kalmıştır.
Bu konuyu ele almak için, bu araştırma grubu, kapı voltajı belirli bir eşiği aştığında boşaltma akımını azaltma çalışmalarında bulundu. Tasarlamaları iki girişli mantık kapısı işlemlerini gerçekleştirebilen organik bir çift kapılı anti-ambipolar transistör şeklindeydi.
Transistörün üst ve alt kapılarına giriş gerilimleri uygulandığında, bir çıkış sinyali (yani bir boşaltma akımı) üretir.
Bu transistör, giriş voltajları ayarlandığında oda sıcaklığında beş farklı tipte iki girişli mantık kapısı olarak hareket etme kabiliyetini göstermiştir.
Mevcut entegre devre teknolojisi, bir NAND devresi oluşturmak için dört transistör ve bir XOR devresi oluşturmak için 12 transistör gerektirir.
Buna karşılık, bu devreleri oluşturmak için bu yeni geliştirilen transistörlerden sadece birine ihtiyaç vardır.
Ek olarak, bu transistör, organik elektronikte büyük bir zorluk olan organik devrelerin entegrasyon yoğunluğunu önemli ölçüde arttırmak için kullanılabilir.
Gelecekteki araştırmalarda, grup bu yeni transistörü kullanarak elektriksel olarak yeniden yapılandırılabilir entegre devreler geliştirmeyi planlıyor.
Kaynak: scitechdaily
