ANH – Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Surrey (University of Surrey), một phương pháp tiếp cận mới đối với công nghệ màn hình hiển thị có thể giảm một nửa chi phí sản xuất, giảm chất thải có hại và màn hình sáng hơn, tiết kiệm năng lượng hơn cho điện thoại thông minh, đồng hồ thông minh và một số thiết bị y tế.
Bóng bán dẫn đa phương thức (MMT) của Đại học Surrey
Các màn hình hiển thị đều sử dụng mạch phức tạp gồm các công tắc nhỏ gọi là bóng bán dẫn màng mỏng (TFT – thin-film transistors), điều khiển thời điểm mỗi điểm ảnh bật hoặc tắt và độ sáng của điểm ảnh đó. Tuy nhiên, việc xây dựng các mạch này yêu cầu nhiều thời gian, năng lượng, nước và hóa chất độc hại, khiến quá trình sản xuất nhiều chi phí và sử dụng nhiều tài nguyên.
Hiện nay, Tiến sĩ Radu Sporea và Tiến sĩ Eva Bestelink từ Đại học Surrey đã công bố nghiên cứu của họ, dựa trên một loại linh kiện điện tử mới gọi là bóng bán dẫn đa phương thức (MMT – multimodal transistor). Ban đầu được thiết kế như một thành phần điện toán công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) phần cứng, bóng bán dẫn MMT có khả năng đơn giản hóa mạch hiển thị đồng thời cải thiện hiệu suất và tính bền vững.
Phó Giáo sư Sporea về thiết bị bán dẫn, đã nói rằng: “Phát minh của chúng tôi dựa trên các đặc tính thường được cho là khuyết điểm. Trong thiết kế các màn hình, các kỹ sư đã cố gắng loại bỏ các rào cản năng lượng hình thành tại nơi kim loại gặp chất bán dẫn vì chúng hạn chế dòng điện. Nhưng thay vì làm việc xung quanh chúng, chúng tôi đã biến những rào cản đó thành trọng tâm trong cách các bóng bán dẫn của chúng tôi hoạt động. Sử dụng những hiệu ứng này một cách có chủ đích, chúng tôi đã chứng minh rằng các mạch điện tử ở trung tâm của màn hình hiển thị được tạo ra với ít thành phần và bước xử lý hơn – giảm chất thải, cắt giảm chi phí và cải thiện hiệu suất. Và vì nó hoạt động với các vật liệu và công cụ có sẵn, nên nó là bản nâng cấp thông minh hơn, bền vững hơn cho các màn hình thông thường. Đối với khách hàng, yêu cầu về điện năng giảm khi vận hành, có nghĩa là tuổi thọ pin được cải thiện.”
Hoạt động độc đáo của bóng bán dẫn MMT cho phép tạo ra các mạch nhỏ gọn, hiệu suất cao, đặc biệt phù hợp với các thiết bị có kích thước, mức sử dụng năng lượng và chất lượng hình ảnh quan trọng – như điện thoại thông minh, máy tính bảng, đồng hồ thông minh, màn hình ô tô và các thiết bị đeo trong tương lai.
Công nghệ này đã cho thấy triển vọng trong các mô phỏng, với các ứng dụng thực tế trong màn hình AMOLED và microLED. Nó có thể được tích hợp vào các dây chuyền sản xuất hiện tại với sự gián đoạn tối thiểu.
Tiến sĩ Eva Bestelink, nghiên cứu viên về thiết bị và mạch màng mỏng, đã nói rằng: “Tôi đã nghiên cứu công nghệ này từ khi còn là sinh viên tại đại học Surrey, nơi tôi đã có ý tưởng phát triển một bóng bán dẫn dựa trên hành vi thần kinh, vì vậy, việc chứng kiến nó phát triển có tiềm năng thực tế là điều vô cùng thú vị. Chúng tôi đã chứng minh rằng có thể chế tạo màn hình mà không cần bắt đầu từ con số 0. Bóng bán dẫn MMT cho phép thiết kế các mạch hoạt động tốt hơn trong khi vẫn sạch hơn và chi phí thấp hơn khi sản xuất. Đó là lợi thế cho các nhà sản xuất, lợi ích cho khách hàng và cho môi trường. Ngoài màn hình, nó có các ứng dụng chính trong các lĩnh vực như vi lưu, hình ảnh và công nghệ AI phần cứng. Chúng tôi vẫn đang tích cực nghiên cứu tiềm năng của công nghệ AI, và hướng đến mục tiêu cách mạng hóa sản xuất – nhằm đạt được mức phát thải ròng bằng không”.
Để xem các tin bài khác về “Bóng bán dẫn”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Electronics Online
