Опубліковано 9 серпня 2024 року о 15:30 EE Times Japan
Дослідницька група з Японського університету Хоккайдо спільно з Технологічним університетом Кочі розробила «оксидний тонкоплівковий транзистор» з рухливістю електронів 78 см2/Вс і чудовою стабільністю. Можна буде керувати екранами 8K OLED-телевізорів наступного покоління.
Поверхня тонкої плівки активного шару покрита захисною плівкою, що значно покращує стабільність
У серпні 2024 року дослідницька група, до складу якої входили доцент Юсаку Кіо та професор Хіромічі Ота з Науково-дослідного інституту електронних наук Університету Хоккайдо, у співпраці з професором Мамору Фурутою зі Школи науки та технологій Технологічного університету Кочі, оголосили, що вони мають розробив «оксидний тонкоплівковий транзистор» з рухливістю електронів 78 см2/Вс і відмінною стабільністю. Можна буде керувати екранами 8K OLED-телевізорів наступного покоління.
Сучасні OLED-телевізори 4K використовують тонкоплівкові транзистори оксид-IGZO (a-IGZO TFT) для керування екранами. Рухливість електронів цього транзистора становить приблизно від 5 до 10 см2/Вс. Однак для керування екраном 8K OLED-телевізора наступного покоління потрібен оксидний тонкоплівковий транзистор із рухливістю електронів 70 см2/Вс або більше.
Доцент Маго та його команда розробили TFT з рухливістю електронів 140 см2/Vs 2022, використовуючи тонку плівкуоксид індію (In2O3)для активного шару. Однак він не був використаний на практиці, оскільки його стабільність (надійність) була надзвичайно низькою через адсорбцію та десорбцію молекул газу в повітрі.
Цього разу дослідницька група вирішила покрити поверхню тонкого активного шару захисною плівкою, щоб газ не адсорбувався в повітрі. Результати експерименту показали, що TFT із захисними плівкамиоксид ітріюіоксид ербіюпоказали надзвичайно високу стабільність. Крім того, рухливість електронів становила 78 см2/Вс, і характеристики не змінювалися навіть при напрузі ±20 В протягом 1,5 годин, залишаючись стабільними.
З іншого боку, стабільність не покращилася в TFT, які використовували оксид гафнію абооксид алюмініюяк захисні плівки. Під час спостереження за розташуванням атомів за допомогою електронного мікроскопа було виявлено, щооксид індію іоксид ітрію були тісно зв'язані на атомному рівні (гетероепітаксіальний ріст). Навпаки, було підтверджено, що в TFT, стабільність яких не покращилася, межа розділу між оксидом індію та захисною плівкою була аморфною.