Hoogpresterende Perovskiet Transistors Nu Printbaar: POSTECH Doorbraak

Een onderzoeks-team van Pohang University of Science and Technology (POSTECH) heeft de prestaties van een p-type halfgeleider transistor verbeterd met anorganisch metaalhalide perovskiet. Een van de grootste voordelen van de nieuwe technologie is dat het oplossings-geproceste perovskiet transistors simpelweg als halfgeleider-achtige circuits geprint kunnen worden.

Perovskiet-gebaseerde transistors controleren de stroom door p-type halfgeleiders die gat-mobiliteit vertonen met n-type halfgeleiders te combineren. Vergeleken met de n-type halfgeleiders die tot nu toe actief bestudeerd zijn, is het fabriceren van hoogpresterende p-type halfgeleiders een uitdaging geweest.

Veel onderzoekers hebben geprobeerd perovskiet in p-type halfgeleiders te benutten vanwege de uitstekende elektrische geleidbaarheid, maar de slechte elektrische prestaties en reproduceerbaarheid hebben commercialisering belemmerd.

Om dit probleem op te lossen, gebruikten de onderzoekers het gemodificeerde anorganische metaalhalide: caesium tin tri-iodide (CsSnI3), om de p-type perovskiet halfgeleider te ontwikkelen en fabriceren de hoogpresterende transistor op basis hiervan. De transistor toont hoge gat-mobiliteit van 50cm²V^-1s^-1 en meer en een aan/uit stroomverhouding van meer dan 10⁸. Dit is de hoogst geregistreerde prestatie onder de perovskiet halfgeleider transistors die tot nu toe ontwikkeld zijn.

Door het materiaal in een oplossing te maken, slagen de onderzoekers erin de p-type halfgeleider transistor simpelweg te printen alsof men een document print. Aangezien deze methode niet alleen handig is maar ook kosteneffectief, kan het leiden tot de commercialisering van perovskiet apparaten in de toekomst.

'De nieuw ontwikkelde halfgeleider materiaal en transistor kan breed toepasbaar zijn voor logische circuits in high-end displays en in draagbare elektronische apparaten. Ze kunnen ook gebruikt worden in gestapelde elektronische circuits en opto-elektronische apparaten door ze verticaal te stapelen met silicium halfgeleiders,' uitlegde Professor Yong-Young Noh.