Publicerad 9 augusti 2024, kl. 15:30 EE Times Japan
En forskargrupp från Japans Hokkaido University har tillsammans med Kochi University of Technology utvecklat en "oxid-tunnfilmstransistor" med en elektronmobilitet på 78 cm²/V och utmärkt stabilitet. Den kommer att kunna drivas av nästa generations 8K OLED-TV-apparater.
Ytan på det aktiva lagrets tunna film är täckt med en skyddande film, vilket avsevärt förbättrar stabiliteten
I augusti 2024 tillkännagav en forskargrupp bestående av biträdande professor Yusaku Kyo och professor Hiromichi Ota vid forskningsinstitutet för elektronisk vetenskap vid Hokkaido University, i samarbete med professor Mamoru Furuta vid School of Science and Technology vid Kochi University of Technology, att de har utvecklat en "oxid-tunnfilmstransistor" med en elektronmobilitet på 78 cm²/Vs och utmärkt stabilitet. Den kommer att kunna driva skärmarna på nästa generations 8K OLED-TV-apparater.
Nuvarande 4K OLED-TV-apparater använder oxid-IGZO-tunnfilmstransistorer (a-IGZO TFT) för att driva skärmarna. Elektronmobiliteten hos denna transistor är cirka 5 till 10 cm²/Vs. För att driva skärmen på nästa generations 8K OLED-TV krävs dock en oxid-tunnfilmstransistor med en elektronmobilitet på 70 cm²/Vs eller mer.
Assistent professor Mago och hans team utvecklade en TFT med en elektronmobilitet på 140 cm2/Vs 2022, med hjälp av en tunn film avindiumoxid (In2O3)för det aktiva lagret. Det kom dock inte i praktisk användning eftersom dess stabilitet (tillförlitlighet) var extremt dålig på grund av adsorption och desorption av gasmolekyler i luften.
Den här gången bestämde sig forskargruppen för att täcka ytan på det tunna aktiva lagret med en skyddande film för att förhindra att gas adsorberas i luften. De experimentella resultaten visade att TFT-skärmar med skyddande filmer avyttriumoxidocherbiumoxiduppvisade extremt hög stabilitet. Dessutom var elektronmobiliteten 78 cm²/V, och egenskaperna förändrades inte ens när en spänning på ±20 V applicerades i 1,5 timmar, utan förblev stabila.
Å andra sidan förbättrades inte stabiliteten i TFT:er som använde hafniumoxid elleraluminiumoxidsom skyddande filmer. När atomarrangemanget observerades med hjälp av ett elektronmikroskop fann man attindiumoxid ochyttriumoxid var tätt bundna på atomnivå (heteroepitaxiell tillväxt). Däremot bekräftades det att i TFT:er vars stabilitet inte förbättrades var gränssnittet mellan indiumoxiden och skyddsfilmen amorft.