Skip to ContentSkip to Navigation
Over ons Actueel Nieuws Nieuwsberichten

Dual-gate thin-film transistors for logic and sensors

16 september 2011

Promotie: dhr. M.-J. Spijkman, 16.15 uur, Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Dual-gate thin-film transistors for logic and sensors

Promotor(s): prof.dr. D. de Leeuw, prof.dr. P. Blom

Faculteit: Wiskunde en Wetenschappen

 

Dual-gate transistors voor logica en sensors

Nu is amorf silicium nog hét materiaal voor halfgeleiders, maar dat zal in de toekomst waarschijnlijk niet het geval zijn. Het onderzoek van Mark-Jan Spijkman richt zich op metaaloxides en organische polymeren als mogelijke vervanger van silicium.

Organische polymeren zijn aantrekkelijke materialen; ze zijn buigzaam en kunnen gemakkelijk worden verwerkt. Bovendien is het fabricageproces eenvoudig; ze kunnen worden geprint, waardoor extreem goedkope elektronica mogelijk wordt. Toepassingen zijn voorzien in beeldschermen, elektronische barcodes en als sensors.

Voor elke toepassing is controle van de drempelspanning, waar de transistor schakelt tussen de aan- en de uit-toestand, cruciaal. In het onderzoek is een tweede gate gebruikt om het ladingstransport te beïnvloeden en de drempelspanning vast te leggen. De resulterende dual-gate transistors zijn gebruikt voor logica en als sensoren.

De foutmarge van organische geïntegreerde schakelingen is zeer beperkt door de spreiding in de drempelspanningen van de individuele transistors. Deze kleine foutmarge limiteert de maximale grootte van de schakelingen en daarmee de functionaliteit. Met dual-gate transistors kan de drempelspanning worden vastgelegd, waardoor de foutmarge met een orde van grootte werd vergroot.

Als sensors zijn dual-gate transistors gebruikt als pH-sensors. De capacitieve koppeling tussen de twee gate diëlektrica is gebruikt om de respons van bestaande ion-gevoelige veld-effect transistors (ISFET’s) te vergroten. De grote beperking voor het gebruik van ISFET’s als elektrische sensoren van biomoleculen, hun lage gevoeligheid, is hiermee weggenomen.

Mark-Jan Spijkman (Smallingerland, 1982) studeerde technische natuurkunde in Groningen. Het onderzoek werd verricht bij het Zernike Institute foor Advanced Materials en bij Philips Research Laboratories in Eindhoven. Het Dutch Polymer Institute financierde het project.

 

Laatst gewijzigd:13 maart 2020 01:10
View this page in: English

Meer nieuws

  • 05 september 2024

    ERC Starting Grants voor twee RUG-onderzoekers

    Twee onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG), beide van de Faculty of Science and Engineering, ontvangen een European Research Council (ERC) Starting Grant: Jingxiu Xie en Gosia Wlodarczyk-Biegun. De Starting Grants bestaan uit elk...

  • 23 juli 2024

    De chips van de toekomst

    Onze computers gebruiken onnodig veel energie, en bovendien lopen we tegen de limieten van onze huidige technologie aan. Dus werkt CogniGron aan nieuwe materialen die het menselijk brein kunnen nabootsen, en ontwikkelt CogniGron-hoogleraar Tamalika...

  • 18 juli 2024

    Slimme robots om kleinere chips te maken

    Een robotarm in een fabriek die herhaaldelijk dezelfde beweging maakt: dat is iets van het verleden, vindt Ming Cao. Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen werken samen met hightech bedrijven om productieprocessen steeds meer autonoom te...