Publikováno 9. srpna 2024 v 15:30 EE Times Japan
Výzkumná skupina z japonské Hokkaidské univerzity společně s Kočinskou technologickou univerzitou vyvinula „oxidový tenkovrstvý tranzistor“ s mobilitou elektronů 78 cm²/Vs a vynikající stabilitou. Bude možné jej použít pro napájení obrazovek 8K OLED televizorů nové generace.
Povrch tenké vrstvy aktivní vrstvy je pokryt ochrannou fólií, což výrazně zlepšuje stabilitu
V srpnu 2024 výzkumná skupina, jejímž členy byli docent Yusaku Kyo a profesor Hiromichi Ota z Výzkumného ústavu pro elektronické vědy na Hokkaidské univerzitě, ve spolupráci s profesorem Mamoru Furutou z Fakulty vědy a techniky na Technologické univerzitě v Kochi, oznámila, že vyvinula „oxidový tenkovrstvý tranzistor“ s mobilitou elektronů 78 cm²/Vs a vynikající stabilitou. Bude možné jej použít na obrazovkách 8K OLED televizorů nové generace.
Současné 4K OLED televizory používají k řízení obrazovek tenkovrstvé tranzistory oxid-IGZO (a-IGZO TFT). Mobilita elektronů tohoto tranzistoru je přibližně 5 až 10 cm²/Vs. Pro řízení obrazovky 8K OLED televizoru nové generace je však zapotřebí tenkovrstvý oxidový tranzistor s mobilitou elektronů 70 cm²/Vs nebo vyšší.
Asistent profesora Mago a jeho tým vyvinuli TFT s mobilitou elektronů 140 cm²/Vs² 2022 za použití tenké vrstvyoxid india (In2O3)pro aktivní vrstvu. Nicméně nebyl prakticky využit, protože jeho stabilita (spolehlivost) byla extrémně nízká v důsledku adsorpce a desorpce molekul plynu ve vzduchu.
Výzkumná skupina se tentokrát rozhodla pokrýt povrch tenké aktivní vrstvy ochrannou fólií, aby zabránila adsorpci plynu ve vzduchu. Experimentální výsledky ukázaly, že TFT s ochrannými fóliemioxid yttritýaoxid erbiavykazoval extrémně vysokou stabilitu. Mobilita elektronů byla navíc 78 cm2/Vs a charakteristiky se nezměnily ani při použití napětí ±20 V po dobu 1,5 hodiny a zůstaly stabilní.
Na druhou stranu se stabilita nezlepšila u TFT, které používaly oxid hafnia nebooxid hlinitýjako ochranné filmy. Když bylo uspořádání atomů pozorováno elektronovým mikroskopem, bylo zjištěno, žeoxid india aoxid yttritý byly pevně vázány na atomární úrovni (heteroepitaxní růst). Naproti tomu bylo potvrzeno, že u TFT, jejichž stabilita se nezlepšila, bylo rozhraní mezi oxidem india a ochranným filmem amorfní.