无需半导体质料的电子器件问世
泉源：科技日报
原标题：无需半导体质料的电子器件问世
科技日报北京10月22日电 （记者张梦然）美国麻省理工学院团队在电子制造范畴取得一项紧张历程：他们使用全3D打印武艺，制造出了不必要半导体质料的有源电子装备器件。这一打破性研讨公布在新一期《假造与物理原型》杂志上，为将来的电子制造开发了新途径。
团队使用平凡的3D打印机和本钱便宜、可生物降解的质料，打印了这些无半导体器件。固然这些器件功能还不敷以与传统半导体晶体管比拟，但它们已能实行一些基本的控制职责，好比调治电动机的速率。这项新武艺使用的能量较少，产生的废物也更少，不仅低落了消费本钱，还变小了对情况的影响。
实行历程中，团队发觉掺杂铜纳米颗粒的聚合物细丝具有一种特别的征象：当经过大电流时，质料会体现出明显的电阻增长；而一旦中止供电，其电阻又敏捷规复到初始形态。这种特性使该质料可被用作开关元件，相似于半导体中的晶体管。团队实验了多种不同掺杂物（包含碳、碳纳米管以及石墨烯）的聚合物细丝，但仅有含铜纳米颗粒的细丝展现出了自复位才能。
基于这种征象，团队以为，电流招致的热效应或使铜粒子分散开来，增长了电阻；而在冷却后，铜粒子重新会萃，电阻随之低落。别的，聚合物基质从结晶态变化为非晶态再转回的历程，也约莫对电阻的厘革有所奉献。
使用这一原理，团队开发射一种新型逻辑门，它由铜掺杂聚合物制成的细丝构成，可以经过调停输入电压来控制电阻厘革。
别的，向聚合物细丝中添加其他功效性微粒，还可完成愈加繁复多样的使用。
这一后果展现了将来小型企业自主消费简便智能硬件的约莫性。
逻辑门是数字逻辑电路基本单位，“或”“与”“非”“或非”“与非”，任何繁复的逻辑电路都可由这些逻辑门构成。晶体管可以完成对输入电流的开关控制，经过不同电路设置，完成多个逻辑门功效。此次，科研团队告捷使用全3D打印武艺，制造出了不必要半导体质料的有源电子装备组件。固然功能不敷以媲美晶体管，但掺杂铜纳米颗粒的聚合物细丝以前具有基本的控制功效，且这种质料本钱低、废物少，或能成为晶体管的“平替”。
(责编：罗知之、陈键)
