Δημοσιεύθηκε στις 9 Αυγούστου 2024, στις 15:30 EE Times Japan
Μια ερευνητική ομάδα από το Ιαπωνικό Πανεπιστήμιο Hokkaido ανέπτυξε από κοινού ένα «τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου» με κινητικότητα ηλεκτρονίων 78 cm2/Vs και εξαιρετική σταθερότητα με το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Kochi. Θα είναι δυνατή η οδήγηση των οθονών επόμενης γενιάς τηλεοράσεων OLED 8K.
Η επιφάνεια της λεπτής μεμβράνης ενεργού στρώματος καλύπτεται με προστατευτική μεμβράνη, βελτιώνοντας σημαντικά τη σταθερότητα
Τον Αύγουστο του 2024, μια ερευνητική ομάδα που περιλαμβάνει τον Επίκουρο Καθηγητή Yusaku Kyo και τον Καθηγητή Hiromichi Ota του Ερευνητικού Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Επιστήμης του Πανεπιστημίου Hokkaido, σε συνεργασία με τον καθηγητή Mamoru Furuta της Σχολής Επιστήμης και Τεχνολογίας του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Κότσι, ανακοίνωσε ότι έχουν ανέπτυξε ένα «τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου» με κινητικότητα ηλεκτρονίων 78 cm2/Vs και εξαιρετική σταθερότητα. Θα είναι δυνατή η οδήγηση των οθονών επόμενης γενιάς τηλεοράσεων OLED 8K.
Οι τρέχουσες τηλεοράσεις OLED 4K χρησιμοποιούν τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου-IGZO (a-IGZO TFT) για την κίνηση των οθονών. Η κινητικότητα των ηλεκτρονίων αυτού του τρανζίστορ είναι περίπου 5 έως 10 cm2/Vs. Ωστόσο, για να οδηγήσετε την οθόνη μιας τηλεόρασης OLED 8K επόμενης γενιάς, απαιτείται ένα τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου με κινητικότητα ηλεκτρονίων 70 cm2/Vs ή περισσότερο.
Ο επίκουρος καθηγητής Mago και η ομάδα του ανέπτυξαν ένα TFT με κινητικότητα ηλεκτρονίων 140 cm2/Vs 2022, χρησιμοποιώντας ένα λεπτό φιλμοξείδιο του ινδίου (In2O3)για το ενεργό στρώμα. Ωστόσο, δεν χρησιμοποιήθηκε στην πράξη γιατί η σταθερότητα (αξιοπιστία) του ήταν εξαιρετικά φτωχή λόγω της προσρόφησης και εκρόφησης των μορίων αερίου στον αέρα.
Αυτή τη φορά, η ερευνητική ομάδα αποφάσισε να καλύψει την επιφάνεια του λεπτού ενεργού στρώματος με ένα προστατευτικό φιλμ για να αποτρέψει την προσρόφηση αερίου στον αέρα. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι τα TFT με προστατευτικά φιλμ τουοξείδιο του υττρίουκαιοξείδιο του ερβίουπαρουσίασε εξαιρετικά υψηλή σταθερότητα. Επιπλέον, η κινητικότητα των ηλεκτρονίων ήταν 78 cm2/Vs και τα χαρακτηριστικά δεν άλλαξαν ακόμη και όταν εφαρμόστηκε τάση ±20V για 1,5 ώρα, παραμένοντας σταθερή.
Από την άλλη πλευρά, η σταθερότητα δεν βελτιώθηκε σε TFT που χρησιμοποιούσαν οξείδιο άφνιο ήοξείδιο αργιλίουως προστατευτικές μεμβράνες. Όταν παρατηρήθηκε η ατομική διάταξη χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, διαπιστώθηκε ότιοξείδιο του ινδίου καιοξείδιο του υττρίου ήταν στενά συνδεδεμένα σε ατομικό επίπεδο (ετεροεπιταξιακή ανάπτυξη). Αντίθετα, επιβεβαιώθηκε ότι σε TFT των οποίων η σταθερότητα δεν βελτιώθηκε, η διεπαφή μεταξύ του οξειδίου του ινδίου και του προστατευτικού φιλμ ήταν άμορφη.