منتشر شده در 9 اوت 2024، ساعت 15:30 EE Times Japan
یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه هوکایدو ژاپن به طور مشترک یک ترانزیستور لایه نازک اکسیدی با تحرک الکترون 78 سانتی‌متر مربع در مقابل و پایداری عالی با دانشگاه صنعتی کوچی توسعه داده‌اند. استفاده از صفحه نمایش تلویزیون های OLED نسل بعدی 8K امکان پذیر خواهد بود.
سطح لایه نازک لایه فعال با یک فیلم محافظ پوشانده شده است که پایداری را تا حد زیادی بهبود می بخشد
در آگوست 2024، یک گروه تحقیقاتی شامل استادیار یوساکو کیو و پروفسور هیرومیچی اوتا از موسسه تحقیقات علوم الکترونیک، دانشگاه هوکایدو، با همکاری پروفسور مامورو فوروتا از دانشکده علم و فناوری دانشگاه صنعتی کوچی، اعلام کردند که یک ترانزیستور لایه نازک اکسیدی با تحرک الکترون 78cm2/Vs و پایداری عالی ایجاد کرد. استفاده از صفحه نمایش تلویزیون های OLED نسل بعدی 8K امکان پذیر خواهد بود.
تلویزیون‌های OLED 4K کنونی از ترانزیستورهای لایه نازک اکسید-IGZO (TFTs a-IGZO) برای هدایت صفحه‌نمایش استفاده می‌کنند. تحرک الکترون این ترانزیستور در حدود 5 تا 10 سانتی متر مربع / Vs است. با این حال، برای هدایت صفحه نمایش نسل بعدی تلویزیون OLED 8K، یک ترانزیستور لایه نازک اکسیدی با تحرک الکترون 70 سانتی‌متر مربع بر ثانیه یا بیشتر مورد نیاز است.
دستیار پروفسور ماگو و تیمش با استفاده از یک لایه نازک یک TFT با تحرک الکترون 140 سانتی متر مربع در برابر 2022 ساختند.اکسید ایندیم (In2O3)برای لایه فعال با این حال، از آن استفاده عملی نشد زیرا پایداری (قابلیت اطمینان) آن به دلیل جذب و دفع مولکول های گاز در هوا بسیار ضعیف بود.
این بار، گروه تحقیقاتی تصمیم گرفتند سطح لایه فعال نازک را با یک لایه محافظ بپوشانند تا از جذب گاز در هوا جلوگیری شود. نتایج تجربی نشان داد که TFT ها با لایه های محافظ ازاکسید ایتریمواکسید اربیومپایداری بسیار بالایی از خود نشان داد. علاوه بر این، تحرک الکترون 78 سانتی‌متر مربع بر ولتاژ بود، و ویژگی‌ها حتی زمانی که ولتاژ ± 20 ولت به مدت 1.5 ساعت اعمال شد، تغییر نکرد و ثابت ماند.
از سوی دیگر، پایداری در TFT هایی که از اکسید هافنیوم استفاده می کردند بهبود نیافتاکسید آلومینیومبه عنوان فیلم های محافظ هنگامی که آرایش اتمی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مشاهده شد، مشخص شد کهاکسید ایندیم واکسید ایتریم در سطح اتمی (رشد هترواپیتاکسیال) محکم باند شدند. در مقابل، تایید شد که در TFTهایی که پایداری آنها بهبود نیافته است، رابط بین اکسید ایندیم و فیلم محافظ آمورف بود.