בעת טראַנזיסטאָר אָפּעראַציע, פאָרמירט זיך אַ לאָך קאַנאַל, בשעת אַ קאַטיאָן-אינדוצירטע עלעקטרישע טאָפּלטע שיכט
סעאָול נאַציאָנאַלער אוניווערסיטעט פאָרשער האָבן אַנטוויקלט אַן אולטראַ-נידעריק-וואָולטידזש עלעקטראָכעמישער אָרגאַנישער ליכט-עמיטירנדיקער טראַנזיסטאָר וואָס קען סיימאַלטייניאַסלי דורכפירן סיגנאַל פּראַסעסינג, זכּרון און ליכט ימישאַן אין אַן איינציקן האַלב-קאָנדוקטאָר מיטל. דורך ינטראָודוסינג אַן יאָן-טראַנספּאָרט ענהאַנסער אין דעם ליכט-עמיטירנדיקן פּאָלימער האַלב-קאָנדוקטאָר קאַנאַל, האָט די מאַנשאַפֿט דערמעגלעכט עלעקטרישע-דאָפּעלט-שיכט פאָרמאַציע ביים דריינאַדזש עלעקטראָד צובינד, וואָס האָט דערמעגלעכט עפעקטיווע עלעקטראָן ינדזשעקשאַן אָן זיך צו פאַרלאָזן אויף די הויכע וואָולטידזשעס אָדער נישט-סטאַביל n-טיפּ דאָפּינג געניצט אין קאַנווענשאַנאַל צוגאַנגען.
אלס רעזולטאט, האט די אפאראט אויפגעהאלטן א פשוטע איין-אקטיווע-שיכטע סטרוקטור בשעת זי האט דערגרייכט ביידע נידעריג-וואולטידזש אפעראציע און ברייטע, ספעציעל געשטיצטע ליכט אויסשטראלונג, צוזאמען מיט נעוראָמאָרפֿישע סיגנאַל-פּראַסעסינג פֿונקציאָנאַליטעט.
די אַרבעט איז פאַרעפֿנטלעכט אין דער זשורנאַל נאַטור מאַטעריאַלס.
טראָגבאַרע עלעקטראָניק עוואַלווירט שנעל ווייטער פון סמאַרטוואַטטשעס און קלוגע ברילן אין נעקסטע דור באַניצער-פרייַנדלעך פּלאַטפאָרמעס, מיט צוקונפֿטיקע יקספּאַנשאַן צו אויף-הויט און ימפּלאַנטאַבאַל דעוויסעס.
באַזונדער, אויף-הויט טראָגבאַרע דעוויסעס, צוזאַמען מיט אינטעגרירטע האַלב-קאָנדוקטאָר טעקנאַלאַדזשיז וואָס קאַמביינירן סענסינג, סיגנאַל פּראַסעסינג, זכּרון און אַרויסווייַזן פאַנגקשאַנז אין איין פּלאַטפאָרמע, ווערן באַטראַכט ווי שליסל ינישיייטינג טעקנאַלאַדזשיז פֿאַר ווייַטער-דור געזונטהייט זאָרגן און די צוקונפֿט עלעקטראָניק אינדוסטריע.
לעצטנס, האָבן טראָגבאַרע עלעקטראָניק אַוואַנסירט ווייטער פון פּשוט ביאָסיגנאַל דעטעקשאַן צו רעאַל-צייט סיגנאַל פּראַסעסינג און וויזשוואַליזאַציע.
אבער, ביז איצט, זענען די פונקציעס טיפּיש אימפּלעמענטירט געוואָרן מיט באַזונדערע פֿאַרבונדענע דעוויסעס, וואָס האָט רעזולטירט אין קאָמפּלעקסע סטרוקטורן, גרויסע און שטרענגע קאָמפּאָנענטן, און הויכע ענערגיע קאָנסומאַציע. דעריבער, איז די אינטעגראַציע פֿון קייפל פונקציעס אין אַ פּשוטער דעווייס אַרכיטעקטור געוואָרן אַ גרויסע אַרויסרופן.
1. פארוואס היינטיגע דעווייסעס זענען נישט גוט
אָרגאַנישע ליכט-עמיטירנדיקע טראַנזיסטאָרן האָבן געצויגן אויפֿמערקזאַמקייט ווי פֿאַרשפּרעכנדיקע קאַנדידאַטן פֿאַר דער קומענדיקער דור טראָגבאַרע עלעקטראָניק ווײַל זיי קענען קאָמבינירן טראַנזיסטאָר און ליכט-עמיטירנדיקע דיאָד פֿונקציעס אין איין מיטל.
אבער, קאנווענציאנעלע אָרגאַנישע טראַנזיסטאָרן מיט אַ לאַטעראַלער עלעקטראָד סטרוקטור דאַרפן הויכע אָפּערייטינג וואָולטאַזשן פון 80 ביז 180 V צוליב דער לאַנגער דיסטאַנץ צווישן עלעקטראָדן און דער גרויסער עלעקטראָן-אינדזשעקשאַן באַריערע.
אפילו ווען עלעקטראָכעמישע יאָן דאָפּינג ווערט גענוצט צו נידעריגער מאַכן די אָפּערירן וואָולטאַזש, איז נאָך אַלץ נויטיק מער ווי 3.5 V, און די עמיסיע זאָנע בלייבט שמאָל און נישט סטאַביל, וואָס באַגרענעצט די פּראַקטישע נוצן אין פאַקטישע דיספּלייז און אינטעליגענטע טראָגבאַרע עלעקטראָנישע סיסטעמען.
2. ווי דער נייער טראַנזיסטאָר אַרבעט
די פֿאָרשונג־מאַנשאַפֿט האָט אַנטוויקלט אַן אולטראַ־נידעריק־וואָולטאַזש עלעקטראָכעמישן אָרגאַנישן ליכט־אויסשטראַלנדיקן טראַנזיסטאָר וואָס אינטעגרירט סיגנאַל־פֿאַראַרבעטונג, זכּרון און ליכט־אויסשטראַלונג אין אַן איינציקן אָרגאַנישן טראַנזיסטאָר.
דורך איינפירן אן יאָן-טראַנספּאָרט פֿאַרשטאַרקער אין דער אַקטיווער שיכט צו אינדוצירן עלעקטריש-דאָפּעלט-שיכט פֿאָרמאַציע בײַם עלעקטראָד צובינד, האָט די מאַנשאַפֿט אײַנגעפֿירט אַ נײַעם מעכאַניזם פֿאַר עפֿעקטיווער עלעקטראָן אײַנשטעקונג אָן זיך פֿאַרלאָזן אויף די הויכע וואָולטאַזשן אָדער נישט-סטאַבילע דאָפּינג געניצט אין קאָנווענציאָנעלע צוגאַנגען.
דאָס האָט דערמעגלעכט ליכט-אויסשטראַלונג אפילו ביי וואָלטאַזשן < 3.5 V, וואָס זענען פריער באַטראַכט געוואָרן צו נידעריק פֿאַר אָפּעראַציע, בשעת מען האָט אויפֿגעהאַלטן אַ ברייטע און סטאַבילע אויסשטראַלונג-זאָנע.
די דעווייס האט אויך אויסגעוויזן סיגנאַל-פאַראַרבעטונג און זכּרון כאַראַקטעריסטיקס, מיט רעאַקציעס וואָס האָבן זיך אָנגעזאַמלט אונטער ריפּיטיד סטימולי און זענען אויפגעהאַלטן געוואָרן איבער צייט, און איז ווייטער דעמאָנסטרירט געוואָרן אין אַ פלעקסיבל טראָגבאַר דיספּליי סיסטעם וואָס ווערט געטריבן דורך בלויז צוויי 1.5 V באַטעריעס.
די שטודיע ווייזט אז סטאַבילע ליכט-אויסשטראַלונג און אינטעליגענטע פונקציאָנאַליטעט קענען דערגרייכט ווערן סיימאַלטייניאַס אפילו אין אַ פּשוטער איין-אַקטיוו-שיכטיק אַרכיטעקטור, וואָס שטארק יקספּאַנדירט דעם פּאָטענציאַל פון אָרגאַנישע טראַנזיסטאָרן פֿאַר טראָגבאַרע אַפּליקאַציעס.
3. פּאָטענציעלע השפּעה אויף טראָגבאַרע דעוויסעס
די שטודיע איז באַדײַטנדיק ווײַל זי אינטעגרירט סיגנאַל פּראַסעסינג, זכּרון און ליכט ימישאַן אין איין מיטל, וואָס רעדוצירט די לימיטאַציעס פון קאַנווענשאַנעלע טראָגבאַרע עלעקטראָנישע סיסטעמען וואָס דאַרפן קייפל באַזונדערע קאָמפּאָנענטן צו ווערן פאַבריצירט און ינטערקאַנעקטיד.
באַזונדער, דורך אויך דעמאָנסטרירן קומולאַטיווע און ריטענטיוו רעאַקציעס צו אינפוט סטימולי, אונטערשטרייכט עס דעם פּאָטענציאַל פון ווייַטער-דור עלעקטראָניק וואָס קענען פאַראַרבעטן אינפֿאָרמאַציע און גלייך ווייַזן דעם רעזולטאַט דורך ליכט.
כאָטש קאַנווענשאַנעלע טראָגבאַרע דעוויסעס מאַכן עס שווער פֿאַר באַניצער צו קאָנטראָלירן געמעסטענע סיגנאַלן אין פאַקטישער צייט בשעת זיי באַוועגן זיך, ווײַזט די טעכנאָלאָגיע אויף פאַקטישער מאָניטאָרינג און באַלדיקע אינפֿאָרמאַציע-צושטעל.
מען ערווארטעט אז עס וועט ווערן פארברייטערט צו אנווענדונגען ווי רעהאביליטאציע, נויטפאל פאציענטן זאָרג, געניטונג מאָניטאָרינג, אויף-הויט עלעקטראָניק און קלוגע געזונטהייט זאָרג, און קען דינען ווי אַ שליסל ענייבאַלינג טעכנאָלאָגיע פֿאַר פֿאַרבונדענע ינדאַסטריז.
פּראָפעסאָר טאַע-וווּ לי האָט דעמאָנסטרירט וועלט-פירנדיקע פֿאָרשונג קאָנקורענץ-פֿעיִקייט דורך קאָנסעקוטיווע פּובליקאַציעס אין וויסנשאַפֿט און נאַטור אין 2026.
די ארבעט גייט ווייטער ווי קאנווענציאנעלע ליכט-אויסשטראלנדיקע דעווייסעס דורך אינטעגרירן ליכט-אויסשטראלונג, סיגנאל פראצעסירונג און זכרון פונקציאנאליטעטן אין איין האלב-קאנדוקטאר דעווייס ביי נידעריגער וואלטאזש, פרעזענטירנדיג א נייע ריכטונג פאר דער קומענדיג-דור אינטעליגענטע טראגבארע עלעקטראניק.
פּראָפעסאָר טאַע-וווּ לי, וועלכער האָט אָנגעפֿירט די שטודיע, האָט געזאָגט, "די אַרבעט איז באַזונדערס באַדײַטנדיק ווײַל זי ווײַזט אַז אַלע פֿונקציעס קענען אינטעגרירט ווערן אין אַן איינציקן האַלב-קאָנדוקטאָר מיטל, אָן דעם דאַרפֿן באַזונדער פֿאַבריצירן און פֿאַרבינדן פּראַסעסינג, זכּרון און אַרויסווייַזונג אַפּאַראַטן."
ער האט צוגעגעבן, "גייענדיג ווייטער, פלאנירן מיר צו ווייטער אנטוויקלען די טעכנאלאגיע אין אן אויף-הויט האלב-קאנדוקטאר פלאטפארמע וואס וועט זיין נוצבאר פאר אינטעליגענטער קינסטלעכער הויט און טראגבארע געזונטהייטס זאָרג."
די טעכנאָלאָגיע איז אויך באַדייטנדיק אין דעם אַז זי גייט ווייטער ווי קאַנווענשאַנאַל ליכט-עמיטינג האַלב-קאָנדוקטאָרן דורך דעמאָנסטרירן מולטיפונקציאָנאַליטעט אין אַן איינציק נידעריק-וואָולטידזש האַלב-קאָנדוקטאָר מיטל.
אין דעם זין, שטעלט עס פאר א נייע ריכטונג פאר אינטעליגענטע אויף-הויט טראגבארע עלעקטראניק וואס ערמעגליכט רעאל-צייט אינטעראקציע צווישן מענטשן און מאשינען.
פּאָסט צייט: 22סטן יוני 2026