Publikované 9. augusta 2024 o 15:30 EE Times Japan
Výskumná skupina z japonskej Hokkaidskej univerzity spoločne s Kočinskou technologickou univerzitou vyvinula „oxidový tenkovrstvový tranzistor“ s mobilitou elektrónov 78 cm2/Vs a vynikajúcou stabilitou. Bude možné ho použiť na riadenie obrazoviek 8K OLED televízorov novej generácie.
Povrch tenkej vrstvy aktívnej vrstvy je pokrytý ochrannou fóliou, čo výrazne zlepšuje stabilitu
V auguste 2024 výskumná skupina, ktorej súčasťou boli aj docent Yusaku Kyo a profesor Hiromichi Ota z Výskumného ústavu pre elektronické vedy na Univerzite Hokkaido v spolupráci s profesorom Mamoru Furutom zo Školy vedy a techniky na Technickej univerzite v Kochi, oznámila, že vyvinula „oxidový tenkovrstvový tranzistor“ s mobilitou elektrónov 78 cm²/Vs a vynikajúcou stabilitou. Bude možné ho použiť na napájanie obrazoviek 8K OLED televízorov novej generácie.
Súčasné 4K OLED televízory používajú na riadenie obrazoviek tenkovrstvové tranzistory oxid-IGZO (a-IGZO TFT). Mobilita elektrónov tohto tranzistora je približne 5 až 10 cm²/Vs. Na riadenie obrazovky 8K OLED televízora novej generácie je však potrebný tenkovrstvový oxidový tranzistor s mobilitou elektrónov 70 cm²/Vs alebo viac.
Asistent profesora Mago a jeho tím vyvinuli TFT s mobilitou elektrónov 140 cm2/Vs 2022 s použitím tenkej vrstvyoxid india (In2O3)pre aktívnu vrstvu. V praxi sa však nevyužil, pretože jeho stabilita (spoľahlivosť) bola extrémne nízka v dôsledku adsorpcie a desorpcie molekúl plynu vo vzduchu.
Výskumná skupina sa tentoraz rozhodla pokryť povrch tenkej aktívnej vrstvy ochrannou fóliou, aby zabránila adsorpcii plynu vo vzduchu. Experimentálne výsledky ukázali, že TFT s ochrannými fóliamioxid ytriaaoxid erbiavykazoval extrémne vysokú stabilitu. Okrem toho bola mobilita elektrónov 78 cm2/Vs a charakteristiky sa nezmenili ani pri použití napätia ±20 V počas 1,5 hodiny, pričom zostali stabilné.
Na druhej strane, stabilita sa nezlepšila v TFT, ktoré používali oxid hafnia alebooxid hlinitýako ochranné filmy. Keď sa atómové usporiadanie pozorovalo pomocou elektrónového mikroskopu, zistilo sa, žeoxid india aoxid ytria boli pevne viazané na atómovej úrovni (heteroepitaxný rast). Naopak, bolo potvrdené, že v TFT, ktorých stabilita sa nezlepšila, bolo rozhranie medzi oxidom india a ochranným filmom amorfné.