نشرت مجلة ACS Nano العلمية والمختصة بتقنية النانو ورقة بحثية حديثة تتحدث عن تطوير البروفيسور محمد مصطفى حسين– الاستاذ المشارك بقسم الهندسة الكهربائية بجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية وفريقه البحثي لمعمارية ترانزستورات تعتبر الأكثر تطوراً من نوعها على قاعدة مرنة.

ويقول البروفيسور محمد: " نعيش اليوم في عالم يرتكز على تقنية المعلومات، وهذا يحتم علينا تطوير أجهزة اليكترونية ذات أداء عالي وفي نفس الوقت عملية وذات مرونة عالية وقابلة للطي والتنقل. لذلك نعمل في مختبر تقنية النانو المتكامل بالجامعة على تحويل أشباه موصلات أكسيد الفلز المكمـِّل المتطور (CMOS) إلى تقنية مرنة".

ويشير جالو توريس سيفيل- طالب الدكتوراه بالجامعة والمؤلف الأول للورقة العلمية " هدفنا كمجموعة بحثية هو إيجاد جسر بين الأجهزة المحمولة والإلكترونيات عالية الأداء والذي من أجل تطوير هذه الأجهزة المحمولة لتتمكن يوماً ما من أداء المهام المعقدة والتي تستغرق وقتا طويلا بكل سهولة ويسر".

ويتم تصنيع الترانزيستور الذي صممه الفريق البحثي للبروفيسور حسين من ركائز السيليكون أحادي التبلور. فمادة السيليكون كما يقول الباحثون " تدخل في تسعين بالمئة من سوق الالكترونيات الرقمية، فهي عنصر مهم جداً في تطوير مستقبل الالكترونيات الاستهلاكية والتقنية الرقمية ".

وعلى الرغم من ذلك، لا يخلوا السيلكون من بعض العيوب التي تحد من استخدامه في التطبيقات المختلفة، مثل هشاشته وافتقاره للمرونة. وللتغلب على ذلك، قام الباحثون بتجربة استخدام الركائز القائمة على البوليمرات والأنابيب النانوية الكربونية ثنائية الأبعاد والجرافين ثنائي الأبعاد لإنتاج الكترونيات مرنة. ولكن بسبب بعض المشاكل المتعلقة بهذه المواد، ركز الفريق البحثي للبروفيسور حسين على استخدام مادة السيليكون ولكن بطريقة تصنيع خاصة بحيث يمكن تصنيع إلكترونيات مرنة دون المساس بالتكلفة، والإنتاجية، والأداء والكفاءة.

وتعد طريقة التصنيع التي تم استخدمها مفيدة جداً لأنها تسمح بتصنيع الجهاز كتلة واحدة متكاملة قبل إطلاقه، مما يسمح بإجراء الإختبارات القياسية للحد من القيود الخاصة بتقنيات التصميم والتنميش، وطباعة الإلكترونيات والترسيب. وبالإضافة إلى ذلك، فان عدم إستخدام ركائز البوليمرات يساعد على الحافظ على القيود الحرارية المسموح بها مقارنة بالمعايير الصناعية.

ويضيف توريس سيفيل نقلا عن الفريق البحثي " نتوقع أن تكون طريقتنا هي نقطة الإنطلاق نحو التكامل الحقيقي بين الالكترونيات عالية الأداء والركائز المرنة. ونأمل أن نقوم من خلال عملنا بإيقاظ فضول الباحثين في جميع أنحاء العالم لتحقيق الهدف المشترك للوصول يوماً إلى تطوير أجهزة عالية الأداء وفائقة التطور".