Опубликовано 9 августа 2024 г. в 15:30 на сайте EE Times Japan.
Исследовательская группа из японского университета Хоккайдо совместно с Технологическим университетом Кочи разработала «оксидный тонкопленочный транзистор» с подвижностью электронов 78 см²/Вс и превосходной стабильностью. Это позволит управлять экранами OLED-телевизоров следующего поколения с разрешением 8K.
Поверхность тонкой пленки активного слоя покрыта защитной пленкой, что значительно повышает стабильность.
В августе 2024 года исследовательская группа, в состав которой вошли доцент Юсаку Кё и профессор Хиромичи Ота из Научно-исследовательского института электронной науки Университета Хоккайдо, в сотрудничестве с профессором Мамору Фурутой из Школы науки и технологий Технологического университета Кочи, объявила о разработке «оксидного тонкопленочного транзистора» с подвижностью электронов 78 см²/Вс и превосходной стабильностью. Это позволит управлять экранами OLED-телевизоров следующего поколения с разрешением 8K.
В современных 4K OLED-телевизорах для управления экраном используются тонкопленочные транзисторы на основе оксида индия-галлия-цинка (a-IGZO TFT). Подвижность электронов в этом транзисторе составляет примерно от 5 до 10 см²/Вс. Однако для управления экраном OLED-телевизора следующего поколения с разрешением 8K требуется тонкопленочный транзистор на основе оксида с подвижностью электронов 70 см²/Вс или более.
Доцент Маго и его команда разработали тонкопленочный транзистор (TFT) с подвижностью электронов 140 см²/Вс·2022, используя тонкую пленку изОксид индия (In2O3)для активного слоя. Однако он не нашел практического применения, поскольку его стабильность (надежность) была крайне низкой из-за адсорбции и десорбции молекул газа из воздуха.
На этот раз исследовательская группа решила покрыть поверхность тонкого активного слоя защитной пленкой, чтобы предотвратить адсорбцию газов из воздуха. Экспериментальные результаты показали, что транзисторы на тонкопленочных транзисторах с защитными пленкамиоксид иттрияиоксид эрбияпродемонстрировала чрезвычайно высокую стабильность. Более того, подвижность электронов составила 78 см²/Вс, и характеристики не изменились даже при приложении напряжения ±20 В в течение 1,5 часов, оставаясь стабильными.
С другой стороны, стабильность не улучшилась в тонкопленочных транзисторах, в которых использовался оксид гафния.оксид алюминияв качестве защитных пленок. При наблюдении расположения атомов с помощью электронного микроскопа было обнаружено, чтооксид индия иоксид иттрия Они были прочно связаны на атомном уровне (гетероэпитаксиальный рост). В отличие от этого, было подтверждено, что в тонкопленочных транзисторах, стабильность которых не улучшилась, граница раздела между оксидом индия и защитной пленкой была аморфной.