2024年8月9日午後3時30分 EEタイムズジャパン掲載
北海道大学の研究グループは、高知技術大学と共同で、電子移動度78cm2/Vsという高い移動度と優れた安定性を持つ「酸化物薄膜トランジスタ」を開発した。これにより、次世代8K有機ELテレビの画面駆動が可能となる。
活性層薄膜の表面は保護膜で覆われており、安定性が大幅に向上している。
2024年8月、北海道大学電子科学研究所の京祐作助教、太田弘道教授らの研究グループは、高知技術大学理工学部の古田守教授と共同で、電子移動度78cm2/Vsと優れた安定性を持つ「酸化物薄膜トランジスタ」を開発したと発表した。これにより、次世代8K有機ELテレビの画面駆動が可能となる。
現在の4K OLEDテレビは、画面駆動に酸化物IGZO薄膜トランジスタ（a-IGZO TFT）を使用している。このトランジスタの電子移動度は約5～10cm²/Vsである。しかし、次世代8K OLEDテレビの画面駆動には、70cm²/Vs以上の電子移動度を持つ酸化物薄膜トランジスタが必要となる。
マゴ助教授とそのチームは、薄膜を用いて電子移動度140 cm2/VsのTFTを開発した。酸化インジウム（In2O3）活性層として用いられたが、空気中のガス分子の吸着・脱着により安定性（信頼性）が極めて低かったため、実用化には至らなかった。
今回、研究グループは、空気中のガスが吸着するのを防ぐために、薄い活性層の表面を保護膜で覆うことにした。実験結果によると、保護膜を備えたTFTは、酸化イットリウムそして酸化エルビウム極めて高い安定性を示した。さらに、電子移動度は78 cm2/Vsであり、±20Vの電圧を1.5時間印加しても特性は変化せず、安定した状態を維持した。
一方、酸化ハフニウムを使用したTFTでは安定性は改善されず、酸化アルミニウム保護膜として。電子顕微鏡を用いて原子配列を観察したところ、酸化インジウム そして酸化イットリウム 原子レベルで強固に結合していた（ヘテロエピタキシャル成長）。一方、安定性が向上しなかったTFTでは、酸化インジウムと保護膜の界面が非晶質であることが確認された。