(PhysOrg.com) -- Grâce aux propriétés flexibles mais robustes des nanotubes de carbone, les chercheurs ont déjà fabriqué des transistors qui peuvent être roulés, plié, et étiré. Aujourd'hui, une équipe japonaise a fabriqué un transistor tout en nanotubes de carbone qui peut être froissé comme un morceau de papier sans dégradation de ses propriétés électriques. Le nouveau transistor est le plus flexible signalé à ce jour qui ne subit pas de perte de performances.

Les chercheurs, Shinya Aikawa et coauteurs de l'Université de Tokyo et de l'Université des sciences de Tokyo, ont publié leur étude dans un récent numéro de Lettres de physique appliquée .

« La chose la plus importante est que l'électronique pourrait maintenant être utilisable dans des endroits ou des situations qui n'étaient pas possibles auparavant, » co-auteur Shigeo Maruyama, professeur de génie mécanique à l'Université de Tokyo, Raconté PhysOrg.com . « Étant donné que notre appareil est si flexible et déformable qu'il pourrait potentiellement être coincé n'importe où. Cela pourrait conduire à des appareils électroniques actifs qui sont appliqués comme un autocollant ou un pansement adhésif, ainsi qu'à l'électronique portable.

Contrairement aux autres transistors à effet de champ (FET), le nouveau FET est unique en ce que tous les canaux et électrodes sont constitués de nanotubes de carbone (CNT), tandis que le substrat est en poly(alcool vinylique) (PVA) hautement flexible et transparent. Précédemment, la majorité des flexibles, les FET transparents ont utilisé de l'oxyde d'or ou d'indium-étain comme électrodes. Cependant, l'or diminue la transparence des appareils tandis que l'oxyde d'indium-étain fragile limite la flexibilité. Quelques FET récents ont été fabriqués qui se composent entièrement de CNT, mais jusqu'à présent, ces appareils ont été construits sur des substrats en plastique épais, limitant leur flexibilité.

Après avoir modelé les composants à l'aide de la photolithographie standard et stratifié le dispositif avec le PVA, l'épaisseur finale du nouveau tout-CNT-FET était d'environ 15 µm. Cette minceur rendait l'appareil très souple, avec des tests montrant que le transistor fini pouvait supporter un rayon de courbure de 1 mm avec presque aucun changement dans les propriétés électriques. Bien que d'autres transistors aient été développés avec des rayons de courbure aussi faibles que 0,1 mm, le nouveau transistor est le plus flexible qui ne subit aucune dégradation des performances.

Après avoir soumis le transistor à 100 cycles de froissement, les chercheurs ont observé une légère diminution du courant de drain maximal, ce qui peut être dû à des connexions cassées dans le réseau CNT. Cependant, la diminution minimale du courant de drain maximal, qui se stabilise après environ 30 cycles, n'affecte pas la transconductance globale, qui n'a pas été affecté par la flexion répétée.

En plus de sa flexibilité, le tout-CNT-FET a également une transmittance optique de plus de 80%, ce qui est suffisant pour voir clairement à travers l'appareil. Les chercheurs attribuent la grande flexibilité à la robustesse inhérente des nanotubes de carbone, et prédisent qu'ils pourraient encore augmenter la flexibilité en optimisant les positions des canaux. Globalement, les résultats démontrent que flexible, l'électronique tout carbone transparente se rapproche de la réalité commerciale.

« Les sujets en cours sont de contrôler les propriétés de l'appareil et de les intégrer, ", a déclaré Maruyama. « Si ces problèmes peuvent être résolus, nous souhaitons réaliser des circuits de travail tout carbone flexibles et transparents.

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