Opublikowano 9 sierpnia 2024 o 15:30 EE Times Japan
Grupa badawcza z Japońskiego Uniwersytetu Hokkaido wspólnie z Politechniką Kochi opracowała „tranzystor cienkowarstwowy tlenkowy” o ruchliwości elektronów 78 cm2/Vs i doskonałej stabilności. Będzie można sterować ekranami telewizorów OLED 8K nowej generacji.
Powierzchnia cienkiej warstwy aktywnej pokryta jest warstwą ochronną, znacznie poprawiającą stabilność
W sierpniu 2024 r. grupa badawcza, w skład której wchodzili adiunkt Yusaku Kyo i profesor Hiromichi Ota z Instytutu Badawczego Nauk Elektronicznych Uniwersytetu Hokkaido, we współpracy z profesorem Mamoru Furuta ze Szkoły Nauki i Technologii Politechniki Kochi, ogłosiła, że opracował „tranzystor cienkowarstwowy tlenkowy” o ruchliwości elektronów 78 cm2/Vs i doskonałej stabilności. Będzie można sterować ekranami telewizorów OLED 8K nowej generacji.
Obecne telewizory OLED 4K wykorzystują do napędzania ekranów cienkowarstwowe tranzystory tlenkowe IGZO (a-IGZO TFT). Ruchliwość elektronów tego tranzystora wynosi około 5 do 10 cm2/Vs. Jednak do sterowania ekranem telewizora OLED 8K nowej generacji wymagany jest cienkowarstwowy tranzystor tlenkowy o ruchliwości elektronów wynoszącej 70 cm2/Vs lub większej.
Adiunkt Mago i jego zespół opracowali TFT o ruchliwości elektronów 140 cm2/Vs 2022, wykorzystując cienką warstwętlenek indu (In2O3)dla warstwy aktywnej. Nie znalazł on jednak praktycznego zastosowania, gdyż jego stabilność (niezawodność) była wyjątkowo słaba ze względu na adsorpcję i desorpcję cząsteczek gazu w powietrzu.
Tym razem grupa badawcza zdecydowała się pokryć powierzchnię cienkiej warstwy aktywnej folią ochronną, aby zapobiec adsorpcji gazu w powietrzu. Wyniki eksperymentów wykazały, że TFT z foliami ochronnymitlenek itruItlenek erbuwykazywały wyjątkowo wysoką stabilność. Ponadto ruchliwość elektronów wyniosła 78 cm2/Vs, a charakterystyka nie uległa zmianie nawet po przyłożeniu napięcia ±20V przez 1,5 godziny, pozostając stabilną.
Z drugiej strony stabilność nie poprawiła się w TFT, w których zastosowano tlenek hafnu lubtlenek glinujako folie ochronne. Kiedy zaobserwowano układ atomów za pomocą mikroskopu elektronowego, stwierdzono, żetlenek indu Itlenek itru były ściśle powiązane na poziomie atomowym (wzrost heteroepitaksjalny). Natomiast potwierdzono, że w TFT, których stabilność nie uległa poprawie, granica między tlenkiem indu a warstwą ochronną była amorficzna.