Δημοσιεύτηκε στις 9 Αυγούστου 2024, στις 15:30 EE Times Japan
Μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Hokkaido της Ιαπωνίας ανέπτυξε από κοινού με το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Kochi ένα «τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου» με κινητικότητα ηλεκτρονίων 78cm2/Vs και εξαιρετική σταθερότητα. Θα είναι δυνατή η οδήγηση των οθονών των τηλεοράσεων OLED 8K επόμενης γενιάς.
Η επιφάνεια της λεπτής μεμβράνης ενεργού στρώματος καλύπτεται με προστατευτική μεμβράνη, βελτιώνοντας σημαντικά τη σταθερότητα
Τον Αύγουστο του 2024, μια ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετείχαν ο Επίκουρος Καθηγητής Yusaku Kyo και ο Καθηγητής Hiromichi Ota του Ινστιτούτου Έρευνας Ηλεκτρονικής Επιστήμης του Πανεπιστημίου Hokkaido, σε συνεργασία με τον Καθηγητή Mamoru Furuta της Σχολής Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας Kochi, ανακοίνωσαν ότι ανέπτυξαν ένα «τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου» με κινητικότητα ηλεκτρονίων 78cm2/Vs και εξαιρετική σταθερότητα. Θα είναι δυνατή η οδήγηση των οθονών των τηλεοράσεων OLED 8K επόμενης γενιάς.
Οι τρέχουσες τηλεοράσεις OLED 4K χρησιμοποιούν τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης οξειδίου-IGZO (a-IGZO TFTs) για την οδήγηση των οθονών. Η κινητικότητα ηλεκτρονίων αυτού του τρανζίστορ είναι περίπου 5 έως 10 cm2/Vs. Ωστόσο, για την οδήγηση της οθόνης 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 μια λεπτή μεμβράνη απόοξείδιο του ινδίου (In2O3)για το ενεργό στρώμα. Ωστόσο, δεν χρησιμοποιήθηκε στην πράξη επειδή η σταθερότητά του (αξιοπιστία) ήταν εξαιρετικά κακή λόγω της προσρόφησης και εκρόφησης μορίων αερίου στον αέρα.
Αυτή τη φορά, η ερευνητική ομάδα αποφάσισε να καλύψει την επιφάνεια του λεπτού ενεργού στρώματος με μια προστατευτική μεμβράνη για να αποτρέψει την προσρόφηση αερίου στον αέρα. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι οι οθόνες TFT με προστατευτικές μεμβράνεςοξείδιο του υττρίουκαιοξείδιο του ερβίουεπέδειξε 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 σταθερά.
Από την άλλη πλευρά, η σταθερότητα δεν βελτιώθηκε σε TFT που χρησιμοποίησαν οξείδιο του αφνίου ήοξείδιο αργιλίουως προστατευτικές μεμβράνες. Όταν η ατομική διάταξη παρατηρήθηκε 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 της προστατευτικής μεμβράνης ήταν άμορφη.