Julkaistu 9. elokuuta 2024 klo 15.30 EE Times Japan
Japanin Hokkaidon yliopiston tutkimusryhmä on kehittänyt yhdessä Kochin teknillisen yliopiston kanssa "oksidiohutkalvotransistorin", jonka elektronien liikkuvuus on 78 cm2/Vs ja erinomainen stabiilius. On mahdollista ohjata seuraavan sukupolven 8K OLED -televisioiden näyttöjä.
Aktiivikerroksen ohutkalvon pinta on peitetty suojakalvolla, mikä parantaa huomattavasti vakautta
Elokuussa 2024 tutkimusryhmä, johon kuuluivat Hokkaidon yliopiston elektroniikan tutkimuslaitoksen apulaisprofessori Yusaku Kyo ja professori Hiromichi Ota yhteistyössä Kochin teknillisen yliopiston tiede- ja teknologiakorkeakoulun professori Mamoru Furutan kanssa, ilmoitti, että he ovat kehitti "oksidiohutkalvotransistorin", jonka elektronien liikkuvuus oli 78 cm2/Vs ja erinomainen stabiilius. On mahdollista ohjata seuraavan sukupolven 8K OLED -televisioiden näyttöjä.
Nykyiset 4K OLED -televisiot käyttävät oksidi-IGZO-ohutkalvotransistoreja (a-IGZO TFT:itä) näytön ohjaamiseen. Tämän transistorin elektronien liikkuvuus on noin 5-10 cm2/Vs. Seuraavan sukupolven 8K OLED -television näytön ohjaamiseen tarvitaan kuitenkin oksidiohutkalvotransistori, jonka elektronien liikkuvuus on 70 cm2/Vs tai enemmän.
Apulaisprofessori Mago ja hänen tiiminsä kehittivät TFT:n, jonka elektronien liikkuvuus oli 140 cm2/Vs 2022 käyttämällä ohutta kalvoaindiumoksidi (In2O3)aktiiviselle kerrokselle. Sitä ei kuitenkaan otettu käytännössä käyttöön, koska sen stabiilisuus (luotettavuus) oli erittäin huono ilmassa olevien kaasumolekyylien adsorptiosta ja desorptiosta johtuen.
Tällä kertaa tutkimusryhmä päätti peittää ohuen aktiivisen kerroksen pinnan suojakalvolla estääkseen kaasun adsorboitumisen ilmaan. Kokeelliset tulokset osoittivat, että TFT:t suojakalvoillayttriumoksidijaerbiumoksidiosoitti erittäin suurta vakautta. Lisäksi elektronien liikkuvuus oli 78 cm2/Vs, eivätkä ominaisuudet muuttuneet edes ±20 V jännitteen ollessa 1,5 tunnin ajan stabiilina.
Toisaalta vakaus ei parantunut TFT:issä, joissa käytettiin hafniumoksidia taialumiinioksidisuojakalvoina. Kun atomijärjestelyä tarkkailtiin elektronimikroskoopilla, havaittiin, ettäindiumoksidi jayttriumoksidi olivat tiiviisti sitoutuneita atomitasolla (heteroepitaksiaalinen kasvu). Sitä vastoin vahvistettiin, että TFT:issä, joiden stabiilisuus ei parantunut, indiumoksidin ja suojakalvon välinen rajapinta oli amorfinen.