Publisert 9. august 2024, kl. 15:30 EE Times Japan
En forskergruppe fra Hokkaido University i Japan har i samarbeid med Kochi University of Technology utviklet en «oksid-tynnfilmtransistor» med en elektronmobilitet på 78 cm²/V og utmerket stabilitet. Den vil være mulig å drive skjermene til neste generasjons 8K OLED-TV-er.
Overflaten på det aktive lagets tynne film er dekket med en beskyttende film, noe som forbedrer stabiliteten betraktelig
I august 2024 annonserte en forskergruppe bestående av førsteamanuensis Yusaku Kyo og professor Hiromichi Ota fra Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, i samarbeid med professor Mamoru Furuta fra School of Science and Technology, Kochi University of Technology, at de har utviklet en «oksid-tynnfilmtransistor» med en elektronmobilitet på 78 cm²/Vs og utmerket stabilitet. Den vil være mulig å drive skjermene til neste generasjons 8K OLED-TV-er.
Nåværende 4K OLED-TV-er bruker oksid-IGZO tynnfilmtransistorer (a-IGZO TFT-er) 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.
Førsteamanuensis Mago og teamet hans utviklet en TFT med en elektronmobilitet på 140 cm²/Vs²022, ved bruk av en tynn film avindiumoksid (In2O3)for det aktive laget. Det ble imidlertid ikke tatt i bruk i praksis fordi stabiliteten (påliteligheten) var ekstremt dårlig på grunn av adsorpsjon og desorpsjon av gassmolekyler i luften.
Denne gangen bestemte forskergruppen seg for å dekke overflaten av det tynne aktive laget med en beskyttende film for å forhindre at gass ble adsorbert i luften. De eksperimentelle resultatene viste at TFT-er med beskyttende filmer avyttriumoksidogerbiumoksidviste ekstremt høy stabilitet. Dessuten var elektronmobiliteten 78 cm²/V, og egenskapene endret seg ikke selv når en spenning på ±20 V ble påført i 1,5 timer, og forble stabile.
På den annen side ble ikke stabiliteten forbedret i TFT-er som brukte hafniumoksid elleraluminiumoksidsom beskyttende filmer. Da atomarrangementet ble observert ved hjelp av et elektronmikroskop, ble det funnet atindiumoksid ogyttriumoksid var tett bundet på atomnivå (heteroepitaksial vekst). I kontrast ble det bekreftet at i TFT-er hvis stabilitet ikke ble forbedret, var grensesnittet mellom indiumoksidet og den beskyttende filmen amorft.