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  • 1 # cnBeta

    哥倫比亞大學的科學家們開發出可摺疊而又功能強大的防水電晶體,這些裝置可用於構建小型化醫療感測器,腦機介面或長期植入物。矽基電晶體與液體不能很好地混合,因為它們的金屬元件可能在幾秒鐘內發生短路或腐蝕。而為它們安裝剛性的防水裝置又會使得電子裝置體積龐大且難以植入。

    對於必須同時具有柔韌性和防水性的裝置 - 例如醫療感測器 - 塑膠有機電子產品是未來的有前途的解決方案,但目前,它們的效能遠遠落後於其矽制的兄弟。

    由Dion Knodagholy,Jennifer Gelinas和George Spyropoulos領導的研究團隊現已開發出有望成為兩全其美的產品:可摺疊的防水電晶體,其速度足以支援實時等高效能應用醫療監控或植入式腦機介面。

    電晶體的基本組成部分是電荷載流子源自的“源極”,代表電荷端點的“漏極”和連線兩者的“溝道”。這裡的主要創新是電晶體通道的獨特設計。

    這種電晶體可以使用離子,身體的電荷載體進行通訊,其速度足夠快,可以執行神經生理學所需的複雜計算,即神經系統功能的研究,它由完全生物相容的材料製成,可以與離子和電子相互作用,從而更有效地與身體的神經訊號進行通訊。

    通道由導電聚合物製成。當離子穿過它時,嵌入通道本身的補充離子與它們相互作用,有效地縮短了它們在通往電晶體漏極的路上所需的距離。與相同尺寸的類似離子裝置相比,這種技巧將電晶體的效能提高了一個數量級。

    研究人員證明了他們的技術在腦電圖(EEG)中的應用,記錄了頭皮表面的人腦波。由於尺寸和效能的改進,感測器的接觸尺寸可以減少五個數量級,整個裝置可以輕鬆地適應於毛囊之間,從而為患者帶來更舒適的體驗。

    在生物監測方面,其他用途可能包括心臟,肌肉和眼球運動的記錄。閉環裝置例如用於治療某些形式的難治性癲癇的裝置,也是未來可能的應用。

    一篇詳細介紹該研究的論文發表在Science Advances雜誌上。

  • 2 # JeffWangDY

    其實要點不在於電效能優劣,而在於“可控”。比如二極體能控制電流只朝一個方向流動。導體和絕緣體都不俱有這能力。三極體的控制能力就更強了,能控制電流的大小和什麼時間流過。在半導體器件發明之前,這些功能是用真空管(電子管)來實現的。

    並不是天然的半導體就具備可控的能力,而是人們從原子結構認識了物質之後,發現了某些導電能力介於導體與絕緣體之間的物質經過特殊的處理就有了這種能力。從最初的“礦石收音機”裡面的礦石晶體檢波器,到二極體三極體、積體電路,一發而不可收拾,把我們帶入今天的資訊時代。

    詳細原理是怎樣的? 抱歉,忘了。得去找書看才行。

  • 3 # 拓展科技1

    所謂半導體就是介與導體與絕緣體之間的材料。道過特殊工藝能讓其在導體與絕緣體之間變化。電晶體就是這種工藝生產出來的,是可用作放大、開關作用。如果用導體或絕緣體制造也不是不可能,由於機械動作與工藝、慣性、壽命、磨損等相關動作時也不能用在頻率很高的地方所以現在不再選用導體與絕緣體做

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