Japońscy naukowcy opracowali ultra-elastyczny organiczny oscylator pierścieniowy CMOS o promieniu krzywizny 0.1-0.3mm oraz macierz TFT przy pomocy których stworzyli pierwszy prototypowy cewnik dla zastosowań medycznych.
Właściwości organicznego oscylatora pierścieniowego CMOS i macierzy TFT nie pogarszają się nawet jeśli zostaną uszkodzone – mówią badacze. Oczekuje się, że znajdą one zastosowanie w badaniu wklęsłości i wypukłości wewnątrz naczyń krwionośnych o średnicy około 2 mm, jak również w różnych czujnikach medycznych na skórze ludzkiej.
Wyniki badań pojawiły się w Nature Materials 7 listopada 2010 i pojawią również na okładce specjalnego papierowego wydania w grudniu 2010.
Organiczny oscylator pierścieniowy CMOS oraz arkusz TFT zostały opracowane przez grupę badaczy, której przewodził Takao Someya i Tsuyoshi Sekitani, profesor i wykładowca na uniwersytecie w Tokio. Grupa opracowała również urządzenia realizujące rożne funkcje wykorzystując organiczne arkusze TFT.
Istniejące ultra elastyczne arkusze organicznych tranzystorów borykają się z następującymi problemami:
- promień krzywizny od kilku mm do 0.5mm
- istnieje kompromis pomiędzy krzywizną gięcia a napięciem, przy promieniu krzywizny 0,5mm napięcie wynosi 40V,
- trudno jest stworzyć takie układy bez wykorzystania litografii, która zmniejsza wydajność masowej produkcji
- trudna skalowalność ,
Naukowcy twierdzą ,że rozwiązali te problemy. Minimalny promień krzywizny wynosi w przypadku nowych arkuszy zaledwie 20% wartości uzyskiwanych przy użyciu materiału poprzedniej generacji. Obniżono również napięcie przewodzenia o ponad 90% do około 2V drastycznie redukując grubość dielektryka bramki z 500nm do 5-6nm.
Grupa badaczy pokazała również jak tworzyć obwody CMOD na ciepło-czułym, ultra elastycznym substracie, dzięki wykorzystaniu nowo opracowanej metody, pozwalającej na proces produkcyjny w temperaturze poniżej 100°C. Dodatkowo dzięki obniżeniu napięcia roboczego można czerpać korzyści z miniaturyzacji układów.
Faktem jest, że nowy 5-krokowy organiczny oscylator pierścieniowy CMOS charakteryzuje się największą prędkością z opóźnieniami rzędu 4,5ms na krok podczas pracy przy niskim napięciu. Someya mówi, że długość kanału to zaledwie 20μm.
