الرئيسية - المساحة الإخبارية - تطوير ترانزيستور ضوئي مرن، الأسرع على الإطلاق حتى الآن!

تطوير ترانزيستور ضوئي مرن، الأسرع على الإطلاق حتى الآن!

أعلن مجموعة من الباحثين في جامعة ويسكونسن ماديسون UW-Madison عن تمكنهم من تطوير ترانزيستور ضوئي Phototransistor يتميز بكونه الأسرع، والأكثر مرونة حتى الآن، وذلك اعتماداً على غشاءٍ نانويّ سليكونيّ أحادي البلورة.

الترانزيستور الضوئي عبارة عن عنصر إلكتروني نصف ناقل، يعمل بشكلٍ مشابه للترانزيستور التقليدي، أي أنه يمكن أن يعمل كمفتاح كهربائي (فتح On – إغلاق Off) أو كمكبر Amplifier. الميزة الأساسية المتعلقة بالترانزيستور الضوئي هي بأنه يتحسس للضوء الساقط عليه، حيث تؤدي طاقة الأشعة الضوئية الساقطة عليه إلى تكوين فرق جهد كهربائي عبره ومرور تيارٍ كهربائي، مما يجعله عنصر ممتاز للاستخدام في الكواشف الضوئية والأنظمة الإلكترونية الضوئية.

تمتلك الترانزيستورات الضوئية أهمية كبيرة من حيث إمكانية ربطها مع العديد من التّطبيقات التي نجدها في الحياة اليومية. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام الترانزستورات الضوئية في الكاميرات الرقمية إلى تطوير عدساتٍ أرق (أنحف) بما يساهم بالتقاط الصور بمعدلٍ أسرع والحصول على دقةٍ أفضل في الصور والفيديوهات المسجلة.

في بحثهم المنشور في مجلة Advanced Optical Materials، عرض الباحثون كيف قاموا باستخدام الغشاء النانوي السليكونيّ، حيث قاموا باستخدامه ليشكل الطبقة العليا للترانزستور الضوئي بما يساهم بالحصول على تعرضٍ كامل Full Exposure للمنطقة الفعالة للترانزيستور ولأيّ ضوء. استخدم الباحثون تقنية تُعرف باسم “Flip-Transistor” وذلك من أجل جعل طبقة الغشاء النانوي السليكوني عبارة عن طبقة معدنية عاكسة.

سمح هذا الإجراء بزيادة قدرة الامتصاصية الضوئية Light Absorption للترانزيستور الضوئي، وذلك بدون الحاجة لاستخدام أي مُكبرٍ إضافيّ. ما قاموا به ببساطة هو وضع إلكترودات تحت طبقة الغشاء النانوي، حيث عملت الإلكترودات مع الغشاء النانوي سويةً لتشكل عواكس.

يقول “زينكيانغ ما”، البروفيسور في جامعة ويسكونس ماديسون :” تسمح هذه البنية بالحصول على كفاءةٍ عالية لامتصاص الضوء في الطبقة السليكونية شديدة النحافة – بخلاف أي كاشف ضوئي آخر – وذلك لأن الضوء لا يعاني من أي حجب أو تشويش من قبل طبقات معدنية أو مواد أخرى”.

ما الذي يجعل هذا الترانزستور الضوئي مميز؟ ليس فقط حساسيته الشديدة للضوء وقدرته العالية على امتصاص الضوء الساقط عليه، بل أيضاً تكوينه وبنيته الميكانيكية المرنة.

يقول البروفيسور زينكيانغ ما :” تظهر هذه التركيبة إمكانياتٍ هامة وكبيرة في أنظمة الكشف الضوئي عالية الأداء والتي تتطلب مرونة في البنية. أظهر الترانزيستور الضوئي الذي قمنا بتطويره حساسية عالية وأداءً مستقراً تحت ظروف الانحناء الميكانيكي، وهو الأمر الذي لم يتم تحقيقه من قبل”.

المصدر: IEEE Spectrum

للاطلاع على الورقة البحثية المنشورة الخاصة بالترانزستور الضوئي: اضغط هنا

للمزيد من المقالات المشابهة:

الحصول على أول شريحة للأنظمة السليكونية الضوئية

معدل إنتاج الترانزيستورات قد وصل إلى مستوياتٍ فلكية

ما هو السليكون؟ ولماذا يستخدم في صناعة الرقاقات الحاسوبية؟

مدخل إلى العناصر الإلكترونية

 

عن Mario Rahal

Mario Rahal
مهندس طبي ومدون تقني. مدير موقع عالم الإلكترون.

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

x

‎قد يُعجبك أيضاً

30 عام على إطلاق نظام تشغيل ويندوز

بتاريخ 20 تشرين الثاني/نوفمبر، أعلنت شركة مايكروسوفت عن إطلاق نظام تشغيل ويندوز، بنسخته الأولى 1.0. ...