6

Høy elektronmobilitetsoksid TFT som er i stand til å drive 8K OLED TV-skjermer

Publisert 9. august 2024 kl. 15:30 EE Times Japan

 

En forskergruppe fra Japan Hokkaido University har i fellesskap utviklet en "tynnfilmtransistor av oksid" med en elektronmobilitet på 78 cm2/Vs og utmerket stabilitet med Kochi University of Technology. Det vil være mulig å kjøre skjermene til neste generasjons 8K OLED-TVer.

Overflaten til den tynne filmen av det aktive laget er dekket med en beskyttende film, noe som forbedrer stabiliteten betydelig

I august 2024 kunngjorde en forskergruppe inkludert assisterende professor Yusaku Kyo og professor Hiromichi Ota fra Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, i samarbeid med professor Mamoru Furuta ved School of Science and Technology, Kochi University of Technology, at de har utviklet en "oksidtynnfilmtransistor" med en elektronmobilitet på 78cm2/Vs og utmerket stabilitet. Det vil være mulig å kjøre skjermene til neste generasjons 8K OLED-TVer.

Nåværende 4K OLED-TV-er bruker oksid-IGZO tynnfilmtransistorer (a-IGZO TFT) for å drive skjermene. Elektronmobiliteten til denne transistoren er omtrent 5 til 10 cm2/Vs. For å drive skjermen til en neste generasjons 8K OLED-TV, kreves det imidlertid en oksidtynnfilmtransistor med en elektronmobilitet på 70 cm2/Vs eller mer.

1 23

Adjunkt Mago og teamet hans utviklet en TFT med en elektronmobilitet på 140 cm2/Vs 2022, ved å bruke en tynn film avindiumoksid (In2O3)for det aktive laget. Den ble imidlertid ikke tatt i bruk i praksis fordi stabiliteten (påliteligheten) var ekstremt dårlig på grunn av adsorpsjonen og desorpsjonen av gassmolekyler i luften.

Denne gangen bestemte forskergruppen seg for å dekke overflaten av det tynne aktive laget med en beskyttende film for å hindre at gass absorberes i luften. De eksperimentelle resultatene viste at TFT-er med beskyttende filmer avyttriumoksidogerbiumoksidviste ekstremt høy stabilitet. Dessuten var elektronmobiliteten 78 cm2/Vs, og karakteristikkene endret seg ikke selv når en spenning på ±20V ble påført i 1,5 timer, og holdt seg stabil.

På den annen side ble ikke stabiliteten bedre i TFT-er som brukte hafniumoksid elleraluminiumoksidsom beskyttelsesfilm. Da atomarrangementet ble observert ved hjelp av et elektronmikroskop, ble det funnet atindiumoksid ogyttriumoksid var tett bundet på atomnivå (hetereroepitaksial vekst). Derimot ble det bekreftet at i TFT-er hvis stabilitet ikke ble bedre, var grensesnittet mellom indiumoksidet og den beskyttende filmen amorf.