En móviles, neveras aviones:los transistores están en todas partes. Pero a menudo operan solo dentro de un rango de corriente restringido. Los físicos de LMU ahora han desarrollado un transistor orgánico que funciona perfectamente tanto en corrientes bajas como altas.

Los transistores son dispositivos semiconductores que controlan el voltaje y las corrientes en los circuitos eléctricos. Para reducir los costos económicos y ambientales, los dispositivos electrónicos deben hacerse más pequeños y más efectivos. Esto se aplica sobre todo a los transistores. En el campo de los semiconductores inorgánicos, las dimensiones inferiores a 100 nanómetros ya son estándar. En este sentido, los semiconductores orgánicos no han podido mantenerse al día. Además, su desempeño con respecto al transporte de carga es considerablemente peor. Pero las estructuras orgánicas ofrecen otras ventajas. Se pueden imprimir fácilmente a escala industrial, los costes de material son menores, y se pueden aplicar de forma transparente a superficies flexibles.

Thomas Weitz, profesor de la Facultad de Física de la LMU y miembro de la Nanosystems Initiative Munich, y su equipo están trabajando intensamente en la optimización de transistores orgánicos. En su última publicación en Nanotecnología de la naturaleza , describen la fabricación de transistores con una estructura inusual, que son diminutos, potente y sobre todo versátil. Al adaptar cuidadosamente un pequeño conjunto de parámetros durante el proceso de producción, han podido diseñar dispositivos a nanoescala para densidades de corriente altas o bajas. La principal innovación radica en el uso de una geometría atípica, lo que también facilita el montaje de los transistores nanoscópicos.

"Nuestro objetivo era desarrollar un diseño de transistores que combinara la capacidad de impulsar altas corrientes que es típica de los transistores clásicos con la operación de bajo voltaje requerida para su uso como sinapsis artificiales, "dice Weitz. Con el exitoso ensamblaje y caracterización de transistores de efecto de campo orgánico vertical con dimensiones exactamente seleccionables y una puerta iónica, este objetivo ya se ha logrado.

Las áreas potenciales de aplicación para los nuevos dispositivos incluyen OLED y sensores donde los bajos voltajes, Se requieren altas densidades de corriente en estado ON o grandes transconductancias. De especial interés es su posible uso en los denominados elementos memristivos. "Los memristores pueden considerarse neuronas artificiales, ya que se pueden utilizar para modelar el comportamiento de las neuronas al procesar señales eléctricas, "explica Weitz". Al ajustar la geometría de un dispositivo memristivo, podría aplicarse en una variedad de contextos, como los procesos de aprendizaje en sinapsis artificiales ”. Los investigadores ya han presentado una solicitud de patente para el dispositivo que les permitirá desarrollar la nueva arquitectura de transistores para uso industrial.