Onderzoekers maken processor van plastic

15 reacties

Belgische en Nederlandse onderzoekers hebben een eenvoudige processor ontworpen op basis van de organische halfgeleider pentaceen. De processor bestaat uit vierduizend pentaceentransistors op een plastic ondergrond, die je kunt vergelijken met het vershoudfolie dat in de keuken wordt gebruikt. Een groot voordeel van deze processor is dan ook dat hij flexibel en buigbaar is, in tegenstelling tot de huidige chips op basis van het anorganische silicium.

De chip heeft een oppervlakte van 2 cm² en bevindt zich op een laag plastic van 25 micrometer dik. Hij kent 16 verschillende instructies en kan deze uitvoeren met een klokfrequentie van 6 Hz, oftewel 6 instructies per seconde. Gegevens kunnen in stukken van maximaal 8 bits verwerkt worden. Programma's worden gecodeerd op een moderne variant van de ponskaart, die wordt gemaakt door een tweede stuk plasticfolie te etsen. De onderzoekers hebben een testprogramma gedraaid dat het gemiddelde berekent van een voortdurend binnenkomend signaal.

Hoewel er naar verwachting hogere kloksnelheden bereikt kunnen worden dan 6 Hz, blijft de frequentie beperkt door het organische materiaal. Dit vormt namelijk geen regelmatige, voorspelbare kristallen zoals wel het geval is bij silicium, waardoor de verschillen tussen de individuele transistors relatief groot zijn. Volgens Jan Genoe, één van de onderzoekers, zullen de plastic chips dan ook geen volledige vervanging bieden voor hun silicium tegenhangers. Omdat de plastic processors goedkoper en flexibel zijn, zullen ze bijvoorbeeld toegepast kunnen worden in verpakkingsmateriaal van etenswaren dat bijhoudt hoeveel calorieën je hebt binnengekregen. Op basis van het gedraaide testprogramma zijn ook toepassingen in sensoren denkbaar: er zou bijvoorbeeld een organische gassensor rond een leiding gewikkeld kunnen worden om gaslekken te detecteren.

Hoewel de onderzoekers slechts enkele chips hebben geproduceerd om het concept te demonstreren, is massaproductie van de plastic processors goed denkbaar. Het is namelijk mogelijk om de organische halfgeleider in de gewenste patronen aan te brengen op het plasticfolie door middel van een printer. De werking hiervan lijkt op het aanbrengen van inkt op papier, hoewel de nauwkeurigheid bij kleine afmetingen momenteel nog verbeterd moet worden.

Onderzoekers aan de Amerikaanse universiteit van Minnesota hebben met een dergelijke techniek DRAM ontwikkeld op basis van organische moleculen, dat 64 bits aan informatie kan opslaan. Hoewel deze geheugenchips nog niet zijn gecombineerd met de organische processor, zou het volgens de Amerikaanse onderzoekers een logische volgende stap zijn. Vooralsnog blijven commerciële toepassingen van de techniek buiten bereik: daarvoor is meer onderzoek nodig.


De organische chip bestaat uit lagen pentaceen op plastic folie


Een AFM-afbeelding van een enkel pentaceenmolecuul

Bron: Technologyreview

« Vorig bericht Volgend bericht »
0
*