Gepubliceerd op 9 augustus 2024 om 15:30 uur in EE Times Japan.
Een onderzoeksgroep van de Hokkaido Universiteit in Japan heeft samen met de Technische Universiteit van Kochi een "oxide dunnefilmtransistor" ontwikkeld met een elektronenmobiliteit van 78 cm²/Vs en een uitstekende stabiliteit. Deze transistor zal het mogelijk maken om de schermen van de volgende generatie 8K OLED-televisies aan te sturen.
Het oppervlak van de dunne film van de actieve laag is bedekt met een beschermende film, wat de stabiliteit aanzienlijk verbetert.
In augustus 2024 kondigde een onderzoeksgroep, waaronder universitair docent Yusaku Kyo en professor Hiromichi Ota van het Research Institute for Electronic Science aan de Universiteit van Hokkaido, in samenwerking met professor Mamoru Furuta van de School of Science and Technology aan de Technische Universiteit van Kochi, aan dat ze een "oxide dunnefilmtransistor" hadden ontwikkeld met een elektronenmobiliteit van 78 cm²/Vs en een uitstekende stabiliteit. Deze transistor zal het mogelijk maken om de schermen van de volgende generatie 8K OLED-televisies aan te sturen.
De huidige 4K OLED-tv's gebruiken oxide-IGZO-dunnefilmtransistoren (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 volgende generatie 8K OLED-tv aan te sturen, is echter een oxide-dunnefilmtransistor met een elektronenmobiliteit van 70 cm²/Vs of meer vereist.
Assistent-professor Mago en zijn team ontwikkelden een TFT met een elektronenmobiliteit van 140 cm2/Vs 2022, gebruikmakend van een dunne film vanindiumoxide (In2O3)voor de actieve laag. Het werd echter niet in de praktijk toegepast omdat de stabiliteit (betrouwbaarheid) ervan extreem slecht was als gevolg van de adsorptie en desorptie van gasmoleculen in de lucht.
Ditmaal besloot de onderzoeksgroep het oppervlak van de dunne actieve laag te bedekken met een beschermende film om te voorkomen dat gas uit de lucht wordt geadsorbeerd. De experimentele resultaten toonden aan dat TFT's met beschermende films vanyttriumoxideEnerbiumoxideHet vertoonde een extreem hoge stabiliteit. Bovendien bedroeg de elektronenmobiliteit 78 cm²/Vs, en de eigenschappen veranderden niet, zelfs niet wanneer gedurende 1,5 uur een spanning van ±20V werd aangelegd; ze bleven stabiel.
Aan de andere kant verbeterde de stabiliteit niet in TFT's die hafniumoxide gebruikten ofaluminiumoxideals beschermende films. Toen de atomaire structuur werd bestudeerd met behulp van een elektronenmicroscoop, bleek datindiumoxide Enyttriumoxide waren sterk met elkaar verbonden op atomair niveau (hetero-epitaxiale groei). Daarentegen werd bevestigd dat in TFT's waarvan de stabiliteit niet verbeterde, de interface tussen het indiumoxide en de beschermende film amorf was.