Cyhoeddwyd ar Awst 9, 2024, am 15:30 EE Times Japan
Mae grŵp ymchwil o Brifysgol Hokkaido yn Japan wedi datblygu “transistor ffilm denau ocsid” ar y cyd â Phrifysgol Technoleg Kochi gyda symudedd electron o 78cm2/V a sefydlogrwydd rhagorol. Bydd yn bosibl gyrru sgriniau setiau teledu OLED 8K y genhedlaeth nesaf.
Mae wyneb y ffilm denau haen weithredol wedi'i orchuddio â ffilm amddiffynnol, gan wella sefydlogrwydd yn fawr
Ym mis Awst 2024, cyhoeddodd grŵp ymchwil gan gynnwys yr Athro Cynorthwyol Yusaku Kyo a'r Athro Hiromichi Ota o'r Sefydliad Ymchwil ar gyfer Gwyddoniaeth Electronig, Prifysgol Hokkaido, mewn cydweithrediad â'r Athro Mamoru Furuta o Ysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg, Prifysgol Technoleg Kochi, eu bod wedi datblygu "transistor ffilm denau ocsid" gyda symudedd electron o 78cm2/Vs a sefydlogrwydd rhagorol. Bydd yn bosibl gyrru sgriniau setiau teledu OLED 8K y genhedlaeth nesaf.
Mae setiau teledu OLED 4K cyfredol yn defnyddio transistorau ffilm denau ocsid-IGZO (a-IGZO TFTs) i yrru'r sgriniau. Mae symudedd electronau'r transistor hwn tua 5 i 10 cm2/Vs. Fodd bynnag, i yrru sgrin teledu OLED 8K y genhedlaeth nesaf, mae angen transistor ffilm denau ocsid gyda symudedd electronau o 70 cm2/Vs neu fwy.
Datblygodd yr Athro Cynorthwyol Mago a'i dîm TFT gyda symudedd electronau o 140 cm2/Vs 2022, gan ddefnyddio ffilm denau oocsid indiwm (In2O3)ar gyfer yr haen weithredol. Fodd bynnag, ni chafodd ei ddefnyddio'n ymarferol oherwydd bod ei sefydlogrwydd (dibynadwyedd) yn wael iawn oherwydd amsugno a dad-amsugno moleciwlau nwy yn yr awyr.
Y tro hwn, penderfynodd y grŵp ymchwil orchuddio wyneb yr haen denau weithredol gyda ffilm amddiffynnol i atal nwy rhag cael ei amsugno yn yr awyr. Dangosodd y canlyniadau arbrofol fod TFTs gyda ffilmiau amddiffynnol oocsid ytriwmaocsid erbiwmdangosodd sefydlogrwydd eithriadol o uchel. Ar ben hynny, roedd symudedd yr electronau yn 78 cm2/V, ac ni newidiodd y nodweddion hyd yn oed pan gymhwyswyd foltedd o ±20V am 1.5 awr, gan aros yn sefydlog.
Ar y llaw arall, ni wellodd sefydlogrwydd mewn TFTs a ddefnyddiodd ocsid hafniwm neualwminiwm ocsidfel ffilmiau amddiffynnol. Pan arsylwyd y trefniant atomig gan ddefnyddio microsgop electron, canfuwyd bodocsid indiwm aocsid ytriwm wedi'u bondio'n dynn ar y lefel atomig (twf heteroepitaxial). Mewn cyferbyniad, cadarnhawyd mewn TFTs nad oedd eu sefydlogrwydd yn gwella, fod y rhyngwyneb rhwng yr ocsid indiwm a'r ffilm amddiffynnol yn amorffaidd.