Pubblicato il 9 agosto 2024 alle 15:30 EE Times Japan
Un gruppo di ricerca dell’Università giapponese di Hokkaido ha sviluppato congiuntamente con l’Università della Tecnologia di Kochi un “transistor a film sottile di ossido” con una mobilità elettronica di 78 cm2/Vs ed eccellente stabilità. Sarà possibile pilotare gli schermi dei televisori OLED 8K di prossima generazione.
La superficie del film sottile dello strato attivo è ricoperta da una pellicola protettiva, migliorando notevolmente la stabilità
Nell'agosto 2024, un gruppo di ricerca comprendente il professore assistente Yusaku Kyo e il professor Hiromichi Ota dell'Istituto di ricerca per la scienza elettronica, Università di Hokkaido, in collaborazione con il professor Mamoru Furuta della Scuola di scienza e tecnologia, Università di tecnologia di Kochi, ha annunciato di aver ha sviluppato un “transistor a film sottile di ossido” con una mobilità elettronica di 78 cm2/Vs ed eccellente stabilità. Sarà possibile pilotare gli schermi dei televisori OLED 8K di prossima generazione.
Gli attuali televisori OLED 4K utilizzano transistor a film sottile con ossido IGZO (a-IGZO TFT) per pilotare gli schermi. La mobilità elettronica di questo transistor è di circa 5-10 cm2/Vs. Tuttavia, per pilotare lo schermo di un televisore OLED 8K di prossima generazione, è necessario un transistor a film sottile di ossido con una mobilità elettronica di 70 cm2/Vs o più.
Il professore assistente Mago e il suo team hanno sviluppato un TFT con una mobilità elettronica di 140 cm2/Vs 2022, utilizzando una pellicola sottile diossido di indio (In2O3)per il livello attivo. Tuttavia, non è stato utilizzato nella pratica perché la sua stabilità (affidabilità) era estremamente scarsa a causa dell'adsorbimento e del desorbimento delle molecole di gas nell'aria.
Questa volta, il gruppo di ricerca ha deciso di coprire la superficie del sottile strato attivo con una pellicola protettiva per evitare che il gas venga assorbito nell'aria. I risultati sperimentali hanno mostrato che i TFT con pellicole protettive diossido di ittrioEossido di erbioha mostrato una stabilità estremamente elevata. Inoltre, la mobilità degli elettroni era di 78 cm2/Vs, e le caratteristiche non cambiavano anche quando veniva applicata una tensione di ±20 V per 1,5 ore, rimanendo stabili.
D'altra parte, la stabilità non è migliorata nei TFT che utilizzavano ossido di afnio oossido di alluminiocome pellicole protettive. Quando la disposizione atomica fu osservata usando un microscopio elettronico, si scoprì cheossido di indio Eossido di ittrio erano strettamente legati a livello atomico (crescita eteroepitassiale). Al contrario, è stato confermato che nei TFT la cui stabilità non è migliorata, l'interfaccia tra l'ossido di indio e la pellicola protettiva era amorfa.