(AC) Ilustraciones esquemáticas del proceso de fabricación, (DH) rendimiento del dispositivo, (i) punto de referencia de transistores basados en perovskitas depositados por vapor. Crédito: Postech
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Yong-Young Noh y el Dr. Yojin Reo del Departamento de Ingeniería Química de Postech (Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang) ha desarrollado una tecnología preparada para transformar exhibiciones de próxima generación y dispositivos electrónicos.
El proyecto fue un esfuerzo de colaboración con los profesores Ao Liu y Huihui Zhu de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China (UESTC), y los hallazgos se publicaron en Nature Electronics.
Cada vez que transmitimos videos o jugamos en nuestros teléfonos inteligentes, miles de transistores operan incansablemente detrás de escena. Estos componentes microscópicos funcionan como señales de tráfico, regulando corrientes eléctricas para mostrar imágenes y garantizar una operación de aplicación suave.
Los transistores generalmente se clasifican como N-type (transporte de electrones) y de tipo P (transporte de agujeros), con dispositivos de tipo N que generalmente demuestran un rendimiento superior. Sin embargo, para lograr la computación de alta velocidad con bajo consumo de energía, los transistores de tipo P también deben alcanzar eficiencias comparables.
Para abordar este desafío, el equipo de investigación se centró en un nuevo material semiconductor de tipo P con una estructura cristalina única: perovskitas basadas en estaño. Este material se ha convertido en un candidato prometedor para transistores de tipo P de alto rendimiento. Tradicionalmente, solo se ha fabricado a través de un proceso de solución, una técnica similar a empaparse de tinta en papel, que presenta desafíos en escalabilidad y calidad consistente.
En un avance significativo, el equipo aplicó con éxito la evaporación térmica, un proceso ampliamente utilizado en todas las industrias como la televisión OLED y la fabricación de chips semiconductores, para producir capas de semiconductores de cesio de cesio de alta calidad (CSSNI3). Esta técnica implica vaporizar materiales a altas temperaturas para formar películas delgadas en sustratos.
Además, al agregar una pequeña cantidad de cloruro de plomo (PBCL2), los investigadores pudieron mejorar la uniformidad y la cristalinidad de las películas delgadas de perovskite.
Los transistores resultantes exhibieron un rendimiento sobresaliente, logrando una movilidad de agujeros de más de 30 cm2/v · S y una relación de corriente de encendido/apagado de 108, que es comparable a los semiconductores de óxido de tipo N ya comercializados, lo que indica un procesamiento de señal rápido y un bajo consumo de potencia durante la conmutación.
Esta innovación no solo mejora la estabilidad del dispositivo, sino que también permite la fabricación de matrices de dispositivos de gran área, superando efectivamente dos limitaciones principales de métodos previos basados en soluciones.
Es importante destacar que la tecnología es compatible con los equipos de fabricación existentes utilizados en la producción de pantalla OLED, presentando un potencial significativo para reducir costos y racionalizar los procesos de fabricación.
“Esta tecnología abre posibilidades emocionantes para la comercialización de pantallas ultra delgadas, flexibles y de alta resolución en teléfonos inteligentes, televisores, circuitos integrados apilados verticalmente e incluso electrónica portátiles debido a bajas temperaturas de procesamiento por debajo de 300 ° C”, dijo Professor Yong-Young Noh.
Más información: Yojin Reo et al, transistores de perovskita de estaño de alto rendimiento depositados por vapour, Nature Electronics (2025). Doi: 10.1038/s41928-025-01380-8
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang
Cita: Circuitos de próxima generación de la próxima generación depositada de vapor (2025, 7 de mayo) Recuperado el 7 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-vapor-deposited-perovskite-semiconductors-power.htmlul
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