Avaldatud 9. augustil 2024 kell 15:30 EE Times Japan
Jaapani Hokkaido ülikooli uurimisrühm on koos Kochi Tehnikaülikooliga välja töötanud "oksiid-õhukese kilega transistori", mille elektronide liikuvus on 78 cm2/Vs ja suurepärane stabiilsus. Võimalik on juhtida järgmise põlvkonna 8K OLED-telerite ekraane.
Aktiivse kihi õhukese kile pind on kaetud kaitsekilega, mis parandab oluliselt stabiilsust
2024. aasta augustis teatas uurimisrühm, kuhu kuulusid abiprofessor Yusaku Kyo ja professor Hiromichi Ota Hokkaido ülikooli elektroonikateaduste uurimisinstituudist, koostöös Kochi tehnikaülikooli teadus- ja tehnoloogiakooli professori Mamoru Furutaga, et neil on töötas välja "oksiid-õhukese kiletransistori", mille elektronide liikuvus on 78 cm2/Vs ja suurepärane stabiilsus. Võimalik on juhtida järgmise põlvkonna 8K OLED-telerite ekraane.
Praegused 4K OLED-telerid kasutavad ekraanide juhtimiseks oksiid-IGZO õhukese kilega transistore (a-IGZO TFT-sid). Selle transistori elektronide liikuvus on umbes 5–10 cm2/Vs. Järgmise põlvkonna 8K OLED-teleri ekraani juhtimiseks on aga vaja oksiid-õhukese kilega transistorit, mille elektronide liikuvus on 70 cm2/Vs või rohkem.
Abiprofessor Mago ja tema meeskond töötasid õhukese kile abil välja TFT elektronide liikuvusega 140 cm2/Vs 2022.indiumoksiid (In2O3)aktiivse kihi jaoks. Praktiliselt seda aga ei kasutatud, kuna selle stabiilsus (usaldusväärsus) oli õhus olevate gaasimolekulide adsorptsiooni ja desorptsiooni tõttu äärmiselt halb.
Seekord otsustas uurimisrühm õhukese aktiivkihi pinna katta kaitsekilega, et vältida gaasi adsorbeerumist õhus. Katsetulemused näitasid, et kaitsekiledega TFT-dütriumoksiidjaerbiumoksiidnäitas väga kõrget stabiilsust. Veelgi enam, elektronide liikuvus oli 78 cm2/Vs ja omadused ei muutunud isegi siis, kui 1,5 tunni jooksul rakendati pinget ±20 V, jäädes stabiilseks.
Teisest küljest ei paranenud stabiilsus TFT-des, mis kasutasid hafniumoksiidi võialumiiniumoksiidkaitsekiledena. Kui elektronmikroskoobi abil vaadeldi aatomite paigutust, leiti, etindiumoksiid jaütriumoksiid olid aatomi tasemel tihedalt seotud (heteroepitaksiaalne kasv). Seevastu kinnitati, et TFT-des, mille stabiilsus ei paranenud, oli indiumoksiidi ja kaitsekile vaheline liides amorfne.