Gemengd gatediëlektricum sterkt plastic transistor

Door een mix van metaaloxide en een polymeer als gatediëlektricum te gebruiken, hebben onderzoekers van het Georgia Institute of Technology een zeer robuuste plastic transistor gefabriceerd. De schakeling bleef in de open lucht – zonder encapsulatielaag dus – het equivalent van een jaar aan- en uitschakelen en overleefde zelfs vijf minuten in een plasmareactor. Er moest een bad met aceton aan te pas komen om de prestaties duurzaam aan te tasten.

Van het gefluoreerde polymeer Cytop is bekend dat het weinig defecten vertoond aan het grensoppervlak met organische geleiders, maar het heeft ook een dusdanig lage diëlektrische constante dat een hoog stuurvoltage nodig is. Metaaloxides hebben veel hogere diëlektrische constantes, maar vormen juist weer veel defecten aan grensoppervlakken. De Amerikanen stelden zich de bijna naïeve vraag of deze nadelen elkaar zouden opheffen als ze beide materialen zouden combineren. De reden dat de transistor zo boven verwachting stabiel is, blijkt echter inderdaad te traceren tot twee onafhankelijke degradatiemechanismen die elkaar opheffen.

Op glas heeft de organische schakelaar ruwweg dezelfde eigenschappen als zijn equivalent van amorf silicium. De volgende stap is de fabricage op een plastic substraat. Dat zou geen probleem moeten zijn, want de onderzoekers gebruikten in hun productieproces geen temperaturen boven de 150 graden Celsius.