จัดพิมพ์เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2567 เวลา 15:30 น. EE Times Japan
กลุ่มวิจัยจากมหาวิทยาลัยญี่ปุ่นฮอกไกโดได้ร่วมกันพัฒนา“ ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางออกไซด์” ร่วมกับการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน 78cm2/เทียบกับและความมั่นคงที่ยอดเยี่ยมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Kochi มันจะเป็นไปได้ที่จะขับหน้าจอของทีวี OLED 8K รุ่นต่อไป
พื้นผิวของฟิล์มบาง ๆ ที่ใช้งานอยู่นั้นปกคลุมไปด้วยฟิล์มป้องกันซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรอย่างมาก
ในเดือนสิงหาคม 2567 กลุ่มวิจัยรวมถึงผู้ช่วยศาสตราจารย์ Yusaku Kyo และศาสตราจารย์ Hiromichi Ota ของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์มหาวิทยาลัยฮอกไกโดโดยร่วมมือกับศาสตราจารย์ Mamoru Furuta ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Kochi มันจะเป็นไปได้ที่จะขับหน้าจอของทีวี OLED 8K รุ่นต่อไป
ทีวี OLED 4K ปัจจุบันใช้ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางออกไซด์ (A-IGZO TFTS) เพื่อขับหน้าจอ การเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนของทรานซิสเตอร์นี้อยู่ที่ประมาณ 5 ถึง 10 cm2/เทียบกับ อย่างไรก็ตามในการขับเคลื่อนหน้าจอของทีวี OLED 8K รุ่นต่อไปจำเป็นต้องมีทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางออกไซด์ที่มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน 70 ซม./เทียบกับหรือมากกว่านั้น
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Mago และทีมของเขาพัฒนา TFT ด้วยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน 140 cm2/vs 2022 โดยใช้ฟิล์มบาง ๆ ของอินเดียมออกไซด์ (In2O3)สำหรับเลเยอร์ที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตามมันไม่ได้นำไปใช้ในทางปฏิบัติเนื่องจากความเสถียร (ความน่าเชื่อถือ) นั้นแย่มากเนื่องจากการดูดซับและการดูดซึมของโมเลกุลก๊าซในอากาศ
เวลานี้กลุ่มวิจัยตัดสินใจที่จะครอบคลุมพื้นผิวของชั้นที่ใช้งานบางด้วยฟิล์มป้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซถูกดูดซับในอากาศ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า TFTs ที่มีฟิล์มป้องกันของYttrium ออกไซด์และเออร์เบียมออกไซด์แสดงความมั่นคงสูงมาก ยิ่งไปกว่านั้นการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนคือ 78 cm2/vs และลักษณะไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าแรงดันไฟฟ้า± 20V ถูกใช้เป็นเวลา 1.5 ชั่วโมงยังคงมีเสถียรภาพ
ในทางกลับกันเสถียรภาพไม่ได้ดีขึ้นใน TFTs ที่ใช้ hafnium oxide หรืออลูมิเนียมออกไซด์เป็นฟิล์มป้องกัน เมื่อพบการจัดเรียงอะตอมโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนก็พบว่าเมียมออกไซด์ และYttrium ออกไซด์ ถูกผูกมัดอย่างแน่นหนาในระดับอะตอม (การเติบโตของ heteroepitaxial) ในทางตรงกันข้ามมันได้รับการยืนยันว่าใน TFTs ที่มีความเสถียรไม่ดีขึ้นอินเทอร์เฟซระหว่างอินเดียมออกไซด์และฟิล์มป้องกันนั้นมีความสัมพันธ์กัน