Tranzistor ishlashi paytida teshik kanali hosil bo'ladi, kationlar tomonidan qo'zg'atilgan elektr qo'shaloq qatlam esa
Seul milliy universiteti tadqiqotchilari bitta yarimo'tkazgichli qurilmada signalni qayta ishlash, xotira va yorug'lik chiqarishni bir vaqtning o'zida amalga oshirishi mumkin bo'lgan ultra past kuchlanishli elektrokimyoviy organik yorug'lik chiqaradigan tranzistorni ishlab chiqdilar. Yorug'lik chiqaradigan polimer yarimo'tkazgich kanaliga ion transport kuchaytirgichini kiritish orqali jamoa drenaj elektrodi interfeysida elektr-ikki qavat hosil bo'lishini ta'minladi, bu esa an'anaviy yondashuvlarda qo'llaniladigan yuqori kuchlanishlarga yoki beqaror n-turdagi qo'shimchalarga tayanmasdan samarali elektron in'ektsiyasini ta'minladi.
Natijada, qurilma oddiy bitta faol qatlamli strukturani saqlab qoldi, shu bilan birga past kuchlanishli ishlashga va keng, fazoviy ravishda belgilangan yorug'lik emissiyasiga, shuningdek, neyromorfik signalni qayta ishlash funksiyasiga erishdi.
Asar Nature Materials jurnalida chop etilgan.
Kiyiladigan elektronika aqlli soatlar va aqlli ko'zoynaklardan tashqari, keyingi avlod foydalanuvchilarga qulay platformalariga tez rivojlanmoqda, kelajakda esa teriga o'rnatiladigan va implantatsiya qilinadigan qurilmalarga kengaymoqda.
Xususan, teriga taqiladigan qurilmalar, sensor, signalni qayta ishlash, xotira va displey funktsiyalarini yagona platformada birlashtirgan integratsiyalashgan yarimo'tkazgich texnologiyalari bilan birgalikda, keyingi avlod sog'liqni saqlash va kelajakdagi elektronika sanoati uchun asosiy imkoniyatlar yaratuvchi texnologiyalar sifatida qaraladi.
So'nggi paytlarda kiyiladigan elektronika oddiy biosignalni aniqlashdan tashqari, real vaqt rejimida signalni qayta ishlash va vizualizatsiya qilishgacha rivojlandi.
Biroq, hozirgi kunga qadar, bu funktsiyalar odatda alohida ulangan qurilmalar yordamida amalga oshirilgan, bu esa murakkab tuzilmalar, katta va qattiq komponentlar va yuqori energiya sarfini keltirib chiqargan. Shuning uchun, oddiy qurilma arxitekturasi ichida bir nechta funktsiyalarni birlashtirish katta qiyinchilikka aylandi.
1. Nima uchun hozirgi qurilmalar ishlamay qolmoqda
Organik yorug'lik chiqaradigan tranzistorlar keyingi avlod kiyiladigan elektronika uchun istiqbolli nomzodlar sifatida e'tiborni tortdi, chunki ular tranzistor va yorug'lik chiqaradigan diod funktsiyalarini bitta qurilmada birlashtira oladi.
Biroq, lateral elektrod tuzilishiga ega an'anaviy organik tranzistorlar elektrodlar va katta elektron in'ektsiya to'sig'i orasidagi uzoq masofa tufayli 80 dan 180 V gacha yuqori ish kuchlanishini talab qiladi.
Ish kuchlanishini pasaytirish uchun elektrokimyoviy ion qo'shilishi qo'llanilganda ham, 3,5 V dan ortiq kuchlanish talab qilinadi va emissiya zonasi tor va beqaror bo'lib qoladi, bu esa haqiqiy displeylar va aqlli kiyiladigan elektron tizimlarda amaliy foydalanishni cheklaydi.
2. Yangi tranzistor qanday ishlaydi
Tadqiqot guruhi bitta organik tranzistor ichida signalni qayta ishlash, xotira va yorug'lik emissiyasini birlashtirgan ultra past kuchlanishli elektrokimyoviy organik yorug'lik chiqaradigan tranzistorni ishlab chiqdi.
Elektrod interfeysida elektr-ikki qavat hosil bo'lishini rag'batlantirish uchun faol qatlamga ion transport kuchaytirgichini qo'shish orqali jamoa an'anaviy yondashuvlarda qo'llaniladigan yuqori kuchlanish yoki beqaror qo'shimchalarga tayanmasdan samarali elektron in'ektsiyasi uchun yangi mexanizmni joriy etdi.
Bu ilgari ishlash uchun juda past deb hisoblangan < 3,5 V kuchlanishda ham yorug'lik chiqarish imkonini berdi, shu bilan birga keng va barqaror emissiya zonasini saqlab qoldi.
Qurilma shuningdek, signallarni qayta ishlash va xotira xususiyatlarini namoyish etdi, javoblar takroriy stimullar ostida to'planib, vaqt o'tishi bilan saqlanib qoldi va atigi ikkita 1,5 V batareya bilan ishlaydigan moslashuvchan kiyiladigan displey tizimida namoyish etildi.
Ushbu tadqiqot shuni ko'rsatadiki, barqaror yorug'lik emissiyasi va aqlli funksionallikka hatto oddiy bitta faol qatlamli arxitekturada ham bir vaqtning o'zida erishish mumkin, bu esa organik tranzistorlarning kiyiladigan ilovalar uchun imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytiradi.
3. Kiyiladigan qurilmalarga potentsial ta'sir
Ushbu tadqiqot signalni qayta ishlash, xotira va yorug'lik nurlanishini bitta qurilmaga birlashtirgani, bir nechta alohida komponentlarni ishlab chiqarish va o'zaro bog'lashni talab qiladigan an'anaviy kiyiladigan elektron tizimlarning cheklovlarini kamaytirishi bilan ahamiyatlidir.
Xususan, kirish stimullariga kümülatif va saqlovchi javoblarni namoyish etish orqali, u ma'lumotni qayta ishlash va natijani yorug'lik orqali darhol namoyish etish imkoniyatiga ega bo'lgan keyingi avlod elektronikasining salohiyatini ta'kidlaydi.
An'anaviy kiyiladigan qurilmalar foydalanuvchilarga harakatlanayotganda o'lchangan signallarni real vaqt rejimida tekshirishni qiyinlashtirsa-da, bu texnologiya real vaqt rejimida monitoring qilish va ma'lumotlarni darhol yetkazib berishga qaratilgan.
Bu reabilitatsiya, shoshilinch bemorlarga yordam ko'rsatish, jismoniy mashqlar monitoringi, teriga surtiladigan elektronika va aqlli sog'liqni saqlash kabi sohalarda qo'llanilishi kutilmoqda va tegishli sohalar uchun asosiy imkoniyat yaratuvchi texnologiya bo'lib xizmat qilishi mumkin.
Professor Tae-Vu Li 2026-yilda "Science and Nature" jurnalida ketma-ket nashr etilgan maqolalari orqali dunyoda yetakchi tadqiqot raqobatbardoshligini namoyish etdi.
Bu ish yorug'lik chiqarish, signalni qayta ishlash va xotira funksiyalarini past kuchlanishdagi bitta yarimo'tkazgichli qurilmaga integratsiya qilish orqali an'anaviy yorug'lik chiqaradigan qurilmalardan tashqariga chiqadi va keyingi avlod aqlli kiyiladigan elektronika uchun yangi yo'nalishni taqdim etadi.
Tadqiqotga rahbarlik qilgan professor Tae-Vu Li shunday dedi: "Ushbu ish, ayniqsa, barcha funktsiyalarni bitta yarimo'tkazgichli qurilmaga birlashtirish mumkinligini, ishlov berish, xotira va displey bloklarini alohida ishlab chiqarish va ulash zaruratisiz ko'rsatib berishi bilan ahamiyatlidir".
U qo'shimcha qildi: "Kelajakda biz ushbu texnologiyani aqlli sun'iy teri va kiyiladigan tibbiy yordam uchun qo'llaniladigan teriga o'rnatiladigan yarimo'tkazgich platformaga aylantirishni rejalashtirmoqdamiz."
Ushbu texnologiya, shuningdek, bitta past kuchlanishli yarimo'tkazgichli qurilmada ko'p funksiyalilikni namoyish etish orqali an'anaviy yorug'lik chiqaradigan yarimo'tkazgichlardan tashqariga chiqishi bilan ham ahamiyatlidir.
Shu ma'noda, u odamlar va mashinalar o'rtasida real vaqt rejimida o'zaro ta'sirni ta'minlaydigan aqlli teriga o'rnatiladigan kiyiladigan elektronika uchun yangi yo'nalishni taqdim etadi.
Nashr vaqti: 2026-yil 22-iyun