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瑞典發明木製電晶體潛力巨

By on May 2, 2023

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」

由半導體材料組成的電晶體（Transistor），可以控制電路的電子流動，為現代電子產品的基礎技術。瑞典林雪坪大學及瑞典皇家理工學院的研究人員，利用導電塑料聚合物處理的輕木，發明了「世界上首款用木頭製成的電晶體」，電源開關過程緩慢笨拙，但相比普通的有機晶體管，將能夠承受更高的電流，未來發展潛力巨大；研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

木材電晶體所有三個端子，均由導電木材製成。（林雪坪大學圖片）

乾燥的木頭是絕緣體，無法讓電流有效通過。瑞士研究人員從輕木（Balsa）着手，因它沒有年輪之餘，材質結構亦均勻。下一步將之浸泡，去除木質素並剩下纖維，再填充導電塑料聚合物，稱之為PEDOT︰PSS，令木質能夠導電。研究證明，木材電晶體可調節電流，不過開關速度很慢：關閉大約要一秒鐘，打開大約要5秒鐘。

輕木結構均勻，去除木質素後，便可填充聚合物，令它能夠導電。（PNAS網上圖片）

開關須6秒 能承受高電流

電晶體發明至今接近100年，物理學家Julius Edgar Lilienfeld於1925年，在加拿大申請了「場效電晶體」（FET）專利。直到1947年及1948年，電晶體才由AT&T貝爾實驗室的John Bardeen、Walter Brattain及William Shockley生產出來，三人其後獲得1956年諾貝爾物理學獎。時至今日，例如蘋果公司的M2晶片，一枚已內建200億電晶體。

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