Tranzistor işləməsi zamanı bir deşik kanalı əmələ gəlir, kationların yaratdığı ikiqat elektrik təbəqəsi isə
Seul Milli Universitetinin tədqiqatçıları eyni vaxtda tək bir yarımkeçirici cihazda siqnal emalı, yaddaş və işıq emissiyası həyata keçirə bilən ultra aşağı gərginlikli elektrokimyəvi üzvi işıq yayan tranzistor hazırlayıblar. İşıq yayan polimer yarımkeçirici kanalına ion daşıma gücləndiricisini daxil etməklə, komanda drenaj elektrodu interfeysində elektrik-ikiqat təbəqə əmələ gəlməsini təmin etdi və bu da ənənəvi yanaşmalarda istifadə edilən yüksək gərginliklərə və ya qeyri-sabit n-tipli aşqarlamaya etibar etmədən səmərəli elektron inyeksiyasına imkan verdi.
Nəticədə, cihaz həm aşağı gərginlikli işləməyə, həm də geniş, fəza baxımından sabitlənmiş işıq emissiyasına, eləcə də neyromorfik siqnal emal funksiyasına nail olmaqla yanaşı, sadə tək aktiv təbəqəli strukturu qoruyub saxladı.
Əsər Nature Materials jurnalında dərc olunub.
Geyilə bilən elektronika, ağıllı saatlar və ağıllı eynəklərdən kənara çıxaraq, gələcəkdə dəriyə taxıla bilən və implantasiya edilə bilən cihazlara doğru genişlənmə ilə yeni nəsil istifadəçi dostu platformalara sürətlə inkişaf edir.
Xüsusilə, dəri üzərində geyilə bilən cihazlar, sensor, siqnal emalı, yaddaş və ekran funksiyalarını vahid platformada birləşdirən inteqrasiya olunmuş yarımkeçirici texnologiyalarla birlikdə, yeni nəsil səhiyyə və gələcək elektronika sənayesi üçün əsas imkan verən texnologiyalar hesab olunur.
Son zamanlarda geyilə bilən elektronika sadə biosiqnal aşkarlamasından kənara çıxaraq real vaxt rejimində siqnal emalı və vizuallaşdırmasına doğru irəliləyib.
Lakin, indiyə qədər bu funksiyalar adətən ayrı-ayrı qoşulmuş cihazlar vasitəsilə həyata keçirilirdi və bu da mürəkkəb strukturlara, həcmli və sərt komponentlərə və yüksək enerji istehlakına səbəb olurdu. Buna görə də, sadə bir cihaz arxitekturası daxilində birdən çox funksiyanın inteqrasiyası böyük bir problemə çevrilmişdir.
1. Mövcud cihazların niyə sıradan çıxması
Üzvi işıq yayan tranzistorlar, tranzistor və işıq yayan diod funksiyalarını tək bir cihazda birləşdirə bildikləri üçün yeni nəsil geyilə bilən elektronika üçün perspektivli namizədlər kimi diqqəti cəlb etmişdir.
Lakin, yan elektrod quruluşuna malik ənənəvi üzvi tranzistorlar elektrodlar və böyük elektron enjeksiyon baryeri arasındakı məsafənin böyük olması səbəbindən 80 ilə 180 V arasında yüksək işləmə gərginliyi tələb edir.
İş gərginliyini azaltmaq üçün elektrokimyəvi ion dopinqi istifadə edildikdə belə, 3,5 V-dan çox gərginlik tələb olunur və emissiya zonası dar və qeyri-sabit qalır ki, bu da real displeylərdə və ağıllı geyilə bilən elektron sistemlərdə praktik istifadəni məhdudlaşdırır.
2. Yeni tranzistor necə işləyir
Tədqiqat qrupu, siqnal emalını, yaddaşı və işıq emissiyasını tək bir üzvi tranzistor daxilində birləşdirən ultra aşağı gərginlikli elektrokimyəvi üzvi işıq yayan tranzistor hazırladı.
Elektrod sərhədində elektrik-ikiqat təbəqə əmələ gəlməsini stimullaşdırmaq üçün aktiv təbəqəyə ion daşıma gücləndiricisi daxil etməklə, komanda ənənəvi yanaşmalarda istifadə edilən yüksək gərginliklərə və ya qeyri-sabit aşqarlamaya əsaslanmadan səmərəli elektron inyeksiyası üçün yeni bir mexanizm təqdim etdi.
Bu, əvvəllər işləmək üçün çox aşağı hesab edilən < 3,5 V gərginlikdə belə işıq yayılmasına imkan yaratdı və eyni zamanda geniş və sabit emissiya zonasını qorudu.
Cihaz həmçinin siqnal emalı və yaddaş xüsusiyyətlərini nümayiş etdirdi, təkrarlanan stimullar altında cavablar toplandı və zamanla saxlanıldı və yalnız iki 1.5 V batareya ilə işləyən elastik geyilə bilən ekran sistemində daha da nümayiş etdirildi.
Bu tədqiqat göstərir ki, sabit işıq emissiyası və ağıllı funksionallıq hətta sadə tək aktiv təbəqəli arxitekturada belə eyni vaxtda əldə edilə bilər və bu da üzvi tranzistorların geyilə bilən tətbiqlər üçün potensialını xeyli genişləndirir.
3. Geyilə bilən cihazlara potensial təsir
Bu tədqiqat, siqnal emalını, yaddaşı və işıq emissiyasını tək bir cihazda birləşdirməsi və birdən çox ayrı komponentin istehsalını və bir-birinə bağlanmasını tələb edən ənənəvi geyilə bilən elektron sistemlərin məhdudiyyətlərini azaltması baxımından əhəmiyyətlidir.
Xüsusilə, giriş stimullarına kümülatif və saxlama reaksiyalarını nümayiş etdirməklə, məlumatı emal edə və nəticəni işıq vasitəsilə dərhal göstərə bilən yeni nəsil elektronikanın potensialını vurğulayır.
Ənənəvi geyilə bilən cihazlar istifadəçilərin hərəkət zamanı ölçülmüş siqnalları real vaxt rejimində yoxlamasını çətinləşdirsə də, bu texnologiya real vaxt rejimində monitorinqə və dərhal məlumat çatdırılmasına yönəlib.
Bunun reabilitasiya, təcili xəstələrə qulluq, məşq monitorinqi, dəri üzərində elektronika və ağıllı səhiyyə kimi tətbiqlərə tətbiq olunacağı və əlaqəli sahələr üçün əsas imkan yaradan texnologiya kimi xidmət edə biləcəyi gözlənilir.
Professor Tae-Woo Lee, 2026-cı ildə "Science and Nature" jurnalında ardıcıl nəşrləri ilə dünyada aparıcı tədqiqat rəqabət qabiliyyətini nümayiş etdirib.
Bu iş, işıq emissiyası, siqnal emalı və yaddaş funksiyalarını aşağı gərginlikdə tək bir yarımkeçirici cihaza inteqrasiya etməklə ənənəvi işıq yayan cihazlardan kənara çıxır və yeni nəsil ağıllı geyilə bilən elektronika üçün yeni bir istiqamət təqdim edir.
Tədqiqata rəhbərlik edən professor Tae-Woo Lee bildirib ki, "Bu iş xüsusilə mənalıdır, çünki o, bütün funksiyaların ayrıca emal, yaddaş və displey vahidləri istehsal etməyə və birləşdirməyə ehtiyac olmadan tək bir yarımkeçirici cihaz daxilində inteqrasiya edilə biləcəyini göstərir."
O əlavə etdi: "Gələcəkdə bu texnologiyanı ağıllı süni dəri və geyilə bilən səhiyyə xidmətlərinə tətbiq olunan dəri üzərində yarımkeçirici platformaya çevirməyi planlaşdırırıq."
Bu texnologiya həm də tək bir aşağı gərginlikli yarımkeçirici cihazda çoxfunksiyalılıq nümayiş etdirməklə ənənəvi işıq yayan yarımkeçiricilərdən kənara çıxması baxımından əhəmiyyətlidir.
Bu mənada, insanlar və maşınlar arasında real vaxt rejimində qarşılıqlı əlaqəni təmin edən ağıllı dəri üzərində geyilə bilən elektronika üçün yeni bir istiqamət təqdim edir.
Yazı vaxtı: 22 iyun 2026