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財聯(lián)社5月8日訊（編輯 黃君芝）眾所周知，電子器件的核心部件是晶體管，它可以控制電流的開關(guān)和大小，從而實(shí)現(xiàn)各種計算和信號處理功能。目前，晶體管的主要材料是硅，因?yàn)樗哂辛己玫陌雽?dǎo)體特性，可以在微觀尺度上制造出高性能的晶體管。

然而，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，硅晶體管也面臨著一些挑戰(zhàn)，比如制造成本、能耗、環(huán)境影響等。因此，科學(xué)家們一直在尋找新的替代材料，希望能打破晶體管的性能極限。

近期，瑞典皇家理工學(xué)院和林雪平大學(xué)的研究團(tuán)隊在這方面取得了進(jìn)展，首次成功地使用導(dǎo)電木頭制造出了晶體管。這種晶體管不僅可以控制電流，而且還具有可降解、可持續(xù)、低成本等優(yōu)點(diǎn)。最新研究成果已經(jīng)發(fā)表在了《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

瑞典林雪平大學(xué)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室的高級副教授Isak Engquist說，“我們提出了一個前所未有的原則。是的，木質(zhì)晶體管是緩慢而笨重的，但它確實(shí)有效，并且具有巨大的發(fā)展?jié)摿??！?

研究人員指出，在之前的試驗(yàn)中，由木頭制成的晶體管只能調(diào)節(jié)離子傳輸。當(dāng)離子耗盡時，晶體管停止工作。然而，此次最新開發(fā)的晶體管可以連續(xù)工作并調(diào)節(jié)電流，而且還不會失效。

具體而言，該團(tuán)隊選擇了巴沙木作為原料，因?yàn)樗兄鶆蚨鵁o紋理的結(jié)構(gòu)。他們首先去除了木頭中的木質(zhì)素，使其變得透明。然后，他們在木頭表面涂上了一層聚乙烯二噻吩聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS），一種導(dǎo)電高分子材料。最后，他們在木頭兩端分別加上了金屬電極，形成了一個完整的晶體管。

他們解釋稱，這種晶體管的工作原理是利用PEDOT:PSS層中的空穴來傳導(dǎo)電流。當(dāng)外加電壓改變時，空穴的濃度也會改變，從而影響通過木頭的電流大小，這樣就實(shí)現(xiàn)了對電流的調(diào)節(jié)功能。此外，這種晶體管可以在5秒內(nèi)關(guān)閉，在1秒內(nèi)打開，顯示出良好的開關(guān)特性。

研究人員還稱，這種木制晶體管還有很大的改進(jìn)空間，比如優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高導(dǎo)電性、縮小尺寸等。他們認(rèn)為，盡管這種晶體管不會完全取代硅晶體管在高性能計算領(lǐng)域的地位，但可能在一些特定的應(yīng)用場景中發(fā)揮作用。例如，在某些低功耗電的電子設(shè)備中，使用木制晶體管可以實(shí)現(xiàn)可降解、環(huán)保的目標(biāo)。

此外，這種晶體管也可能適用于一些特殊的電子顯示技術(shù)，比如智能玻璃、智能標(biāo)簽、電子紙等，它們可以在極薄、柔性的形式下實(shí)現(xiàn)簡單的計算功能，并且只需要很少的電力。

最后，這項(xiàng)研究也為其他基于生物或植物的電子技術(shù)提供了啟示和借鑒。木制晶體管可能比一般的有機(jī)晶體管更能承受高電流的沖擊，從而提高了可靠性和穩(wěn)定性。

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