Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tunnelling electrons speed up large area carbon electronics

05.01.2006


Researchers at the Advanced Technology Institute at the University of Surrey have reported in the January 2006 issue of Nature Materials the first demonstration of negative resistance in amorphous semiconductors. Electronics based on amorphous materials is the key to large area low cost driver circuitry in flat panel displays, but their operating speed has been limited by the difficulty with which electrons move through disordered amorphous materials. Now, the observation of negative resistance offers the prospect of low-cost devices switching at Gigahertz rates, and opening up applications from large area display drivers to high-speed electronics for mobile communications. These devices are suitable to be used in combination with plastic electronics due to the room temperature deposition process.



The breakthrough at Surrey has been to make devices with layers only a few nanometres thick, through which electrons can pass by quantum-mechanical tunnelling. In a three-layer structure, the composition and thickness of the layers control the energies at which electrons are allowed to tunnel, and can give rise to a region of negative resistance. Such ‘resonant tunnelling diodes’ have been extensively studied in highly ordered crystalline semiconductors such as gallium arsenide, and account for some of the highest-speed electronic devices ever demonstrated. However, previous attempts to realise negative resistance in amorphous materials (e.g. amorphous silicon) have proved unsuccessful.



"This work extends the potential of amorphous carbon electronics to high speed switching at GHz rates, and follows our earlier demonstration of room temperature processing of carbon electronics on plastic" said the lead investigator of the team, Professor Ravi Silva. "Such ground breaking work was only possible due to the flexible funding afforded by the 5-year Portfolio Partnership between the University of Surrey and the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC)".

The Surrey devices are made from thin layers of diamond-like carbon, a material which has the added advantage of chemical robustness, thermal stability, high resistance to electrical breakdown, and biocompatibility. It can be deposited over large areas at room temperature, which makes it compatible with low-cost, flexible plastic substrates. The newly demonstrated suitability of diamond-like carbon for quantum electronics may give rise to the establishment of a new family of high speed carbon based high power devices such as tunnel transistors, oscillators and hybrid devices. These devices would offer the possibility of high speed nano-electronics circuits, stable against chemical attack and suitable for high temperature operation, compatible with large area low cost production.

The work was sponsored by the Portfolio Partnership and Carbon Based Electronics Programmes of the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) in the UK.

Stuart Miller | alfa
Weitere Informationen:
http://www.surrey.ac.uk

Weitere Berichte zu: Engineering Partnership Physical Portfolio Tunnelling

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Heiratsschwindel unter Oxiden
20.06.2018 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics