Gepubliceerd op 9 augustus 2024 om 15:30 EE Times Japan
Een onderzoeksgroep van de Japanse Hokkaido Universiteit heeft samen met de Kochi Universiteit voor Technologie gezamenlijk een ‘oxide dunnefilmtransistor’ ontwikkeld met een elektronenmobiliteit van 78 cm2/Vs en uitstekende stabiliteit. Het wordt mogelijk om de schermen van de volgende generatie 8K OLED-tv’s aan te sturen.
Het oppervlak van de dunne film met actieve laag is bedekt met een beschermende film, waardoor de stabiliteit aanzienlijk wordt verbeterd
In augustus 2024 kondigde een onderzoeksgroep, waaronder assistent-professor Yusaku Kyo en professor Hiromichi Ota van het Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, in samenwerking met professor Mamoru Furuta van de School of Science and Technology, Kochi University of Technology, aan dat ze ontwikkelde een ‘oxide dunnefilmtransistor’ met een elektronenmobiliteit van 78 cm2/Vs en uitstekende stabiliteit. Het wordt mogelijk om de schermen van de volgende generatie 8K OLED-tv’s aan te sturen.
Huidige 4K OLED-tv's gebruiken oxide-IGZO dunnefilmtransistors (a-IGZO TFT's) om de schermen aan te sturen. De elektronenmobiliteit van deze transistor bedraagt ongeveer 5 tot 10 cm2/Vs. Om het scherm van een 8K OLED-tv van de volgende generatie aan te sturen, is echter een oxide-dunnefilmtransistor met een elektronenmobiliteit van 70 cm2/Vs of meer vereist.
Universitair docent Mago en zijn team ontwikkelden een TFT met een elektronenmobiliteit van 140 cm2/Vs 2022, met behulp van een dunne film vanindiumoxide (In2O3)voor de actieve laag. Het werd echter niet in de praktijk gebruikt omdat de stabiliteit (betrouwbaarheid) extreem slecht was als gevolg van de adsorptie en desorptie van gasmoleculen in de lucht.
Deze keer besloot de onderzoeksgroep het oppervlak van de dunne actieve laag te bedekken met een beschermende film om te voorkomen dat gas in de lucht zou worden geadsorbeerd. De experimentele resultaten toonden aan dat TFT's met beschermende films vanyttriumoxideEnerbiumoxidevertoonde een extreem hoge stabiliteit. Bovendien was de elektronenmobiliteit 78 cm2/Vs, en de karakteristieken veranderden niet, zelfs niet wanneer gedurende 1,5 uur een spanning van ±20V werd aangelegd, en bleven stabiel.
Aan de andere kant verbeterde de stabiliteit niet bij TFT's die hafniumoxide gebruiktenaluminiumoxideals beschermende films. Toen de atomaire rangschikking werd waargenomen met behulp van een elektronenmicroscoop, bleek datindiumoxide Enyttriumoxide waren op atomair niveau nauw verbonden (heteroepitaxiale groei). Daarentegen werd bevestigd dat bij TFT's waarvan de stabiliteit niet verbeterde, het grensvlak tussen het indiumoxide en de beschermende film amorf was.