Nei cellulari, frigoriferi, aerei:i transistor sono ovunque. Ma spesso operano solo entro un intervallo di corrente limitato. I fisici LMU hanno ora sviluppato un transistor organico che funziona perfettamente sia con correnti basse che alte.

I transistor sono dispositivi a semiconduttore che controllano la tensione e le correnti nei circuiti elettrici. Per ridurre i costi economici e ambientali, i dispositivi elettronici devono diventare più piccoli e più efficaci. Questo vale soprattutto per i transistor. Nel campo dei semiconduttori inorganici, le dimensioni inferiori a 100 nanometri sono già standard. Nel rispetto, i semiconduttori organici non sono stati in grado di tenere il passo. Inoltre, la loro performance per quanto riguarda il trasporto a tariffa ridotta è notevolmente peggiore. Ma le strutture organiche offrono altri vantaggi. Possono essere facilmente stampati su scala industriale, i costi del materiale sono inferiori, e possono essere applicati in modo trasparente su superfici flessibili.

Thomas Weitz, professore presso la Facoltà di Fisica della LMU e membro della Nanosistemi Initiative Munich, e il suo team stanno lavorando intensamente all'ottimizzazione dei transistor organici. Nella loro ultima pubblicazione in Nanotecnologia della natura , descrivono la fabbricazione di transistor con una struttura insolita, che sono minuscoli, potente e soprattutto versatile. Adattando con cura un piccolo insieme di parametri durante il processo di produzione, sono stati in grado di progettare dispositivi su scala nanometrica per densità di corrente elevate o basse. L'innovazione primaria risiede nell'utilizzo di una geometria atipica, che facilita anche l'assemblaggio dei transistor nanoscopici.

"Il nostro obiettivo era sviluppare un design a transistor che combinasse la capacità di pilotare correnti elevate tipiche dei transistor classici con il funzionamento a bassa tensione richiesto per l'uso come sinapsi artificiali, " afferma Weitz. Con il successo dell'assemblaggio e della caratterizzazione di transistor ad effetto di campo organici verticali con dimensioni esattamente selezionabili e un gate ionico, questo obiettivo è stato ora raggiunto.

Le potenziali aree di applicazione per i nuovi dispositivi includono OLED e sensori in cui basse tensioni, sono richieste elevate densità di corrente nello stato ON o grandi transconduttanze. Di particolare interesse è il loro possibile utilizzo nei cosiddetti elementi memristivi. "I memristori possono essere pensati come neuroni artificiali, in quanto possono essere utilizzati per modellare il comportamento dei neuroni durante l'elaborazione di segnali elettrici, " spiega Weitz. "Per mezzo della messa a punto della geometria di un dispositivo memristivo, può essere applicato in una varietà di contesti, come i processi di apprendimento nelle sinapsi artificiali." I ricercatori hanno già presentato una domanda di brevetto per il dispositivo per consentire loro di sviluppare la nuova architettura di transistor per uso industriale.