На этой неделе в рамках технической конференции ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) группа европейских инженеров показала первый в мире процессор, созданный на базе органических полупроводников. Процессор состоит из 4000 органических транзисторов и имеет 8-битную логику. По своей мощности органический процессор примерно соответствует кремниевым чипам, выпускавшимся в 1970х, однако в отличие от тех чипов, у него есть одно преимущество - он гнется.
Разработчики устройства говорят, что органический процессор можно использовать в самых разных устройствах: сенсорах, гибких дисплеях и других устройствах. Новые процессоры можно буквально обмотать вокруг какой-либо поверхности, что может быть очень полезным в пищевой и фармацевтической промышленности. Такие чипы, к примеру, можно было бы использовать для исследования пищевых продуктов на предмет их годности к употреблению, либо как управляющее решение для медицинских систем, напоминающих о необходимости принять таблетку или поставить укол.
Ян Гено, специалист в области молекулярной электроники в бельгийском нанотехническом центре Imec, говорит, что сегодня изготовить гибкий процессор довольно трудно, так как все технологические процессы, связанные с проектированием чипов, ориентированы на твердые материалы, прежде всего кремний. Гено говорит, что одним из преимуществ органических чипов является их монокристаллическая структура, что удобно для создания транзисторных затворов. Здесь при подаче на транзистор напряжения выше заданного предела, тот переключается. Правда, в органических чипах, говорят разработчики, несколько иной порог переключения.
В случаях, когда органические транзисторы работают сами по себе, например как в электронных дисплеях ридеров, сбой одного или нескольких транзисторов не влияют на общую работу системы. Другое дело интегральные схемы, здесь сбой даже одного транзистора может остановить работу всей цепи.
Чтобы избежать данной ситуации, команда бельгийских инженеров внедрила инновацию - был создан еще один затвор на выходе каждого транзистора, что позволило лучше контролировать электрический ток и электрическое поле в целом на микросхеме.
Показанный образец органического процессора создан бельгийскими исследователи на базе 25-микрометровой гибкой подложки на базе полиэтилен-нафталата или, проще говоря, пластика. Выше находится такой же тонкий слой золотого покрытия, используемого для печати платы и контактов. Далее расположены, собственно, транзисторы, сделанные из пентацена. Созданный чип-"сандвич" исследователи называют пригодным для работы в широком диапазоне температур.
В рамках испытаний инженеры подключили чип к микросхеме памяти и логическому блоку. Созданная система смогла выполнять 6 команд в секунду.
Гено говорит, что в дополнение к перечисленным преимуществам, гибкие чипы при прочих аналогичных показателях примерно в 10 раз дешевле кремниевых. Проблема заключается лишь в том, чтобы наладить массовое производство сырья для чипов и оборудования для печати органических процессоров. "Создавать органические чипы не так трудно, как может показаться", - уверяет исследователь.
Вместе с тем, бельгийские исследователи сомневаются, что в будущем органические процессоры можно будет строить по образу кремниевых, когда на подложке размещаются миллионы транзисторов. Однако нишевым продуктом мягкие органические процессоры вполне могут стать.
Смотрите также:
