Được xuất bản vào ngày 9 tháng 8 năm 2024, lúc 15:30 EE Times Japan
Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Hokkaido Nhật Bản đã cùng phát triển một “bóng bán dẫn màng mỏng oxit” có độ linh động điện tử 78cm2/Vs và độ ổn định tuyệt vời với Đại học Công nghệ Kochi. Nó sẽ có thể điều khiển màn hình của TV OLED 8K thế hệ tiếp theo.
Bề mặt của màng mỏng lớp hoạt động được phủ một lớp màng bảo vệ, cải thiện đáng kể độ ổn định
Vào tháng 8 năm 2024, một nhóm nghiên cứu bao gồm Trợ lý Giáo sư Yusaku Kyo và Giáo sư Hiromichi Ota của Viện Nghiên cứu Khoa học Điện tử, Đại học Hokkaido, phối hợp với Giáo sư Mamoru Furuta của Trường Khoa học và Công nghệ, Đại học Công nghệ Kochi, đã công bố rằng họ đã đã phát triển một “bóng bán dẫn màng mỏng oxit” có độ linh động điện tử 78cm2/Vs và độ ổn định tuyệt vời. Nó sẽ có thể điều khiển màn hình của TV OLED 8K thế hệ tiếp theo.
TV OLED 4K hiện tại sử dụng bóng bán dẫn màng mỏng oxit-IGZO (a-IGZO TFT) để điều khiển màn hình. Độ linh động điện tử của bóng bán dẫn này là khoảng 5 đến 10 cm2/Vs. Tuy nhiên, để điều khiển màn hình của TV OLED 8K thế hệ tiếp theo, cần phải có một bóng bán dẫn màng mỏng oxit có độ linh động điện tử từ 70 cm2/Vs trở lên.
Trợ lý Giáo sư Mago và nhóm của ông đã phát triển màn hình TFT có độ linh động điện tử 140 cm2/Vs 2022, sử dụng một màng mỏngoxit indi (In2O3)cho lớp hoạt động. Tuy nhiên, nó không được đưa vào sử dụng thực tế vì độ ổn định (độ tin cậy) của nó cực kỳ kém do khả năng hấp phụ và giải hấp của các phân tử khí trong không khí.
Lần này, nhóm nghiên cứu quyết định phủ lên bề mặt lớp hoạt chất mỏng một lớp màng bảo vệ để ngăn khí bị hấp phụ trong không khí. Kết quả thực nghiệm cho thấy màn hình LCD có màng bảo vệoxit yttriVàoxit erbithể hiện tính ổn định rất cao. Hơn nữa, độ linh động của điện tử là 78 cm2/Vs và các đặc tính không thay đổi ngay cả khi đặt điện áp ±20V trong 1,5 giờ, vẫn ổn định.
Mặt khác, độ ổn định không được cải thiện ở các màn hình LCD sử dụng oxit hafnium hoặcoxit nhômnhư màng bảo vệ. Khi quan sát sự sắp xếp nguyên tử bằng kính hiển vi điện tử, người ta thấy rằngoxit indi Vàoxit yttri được liên kết chặt chẽ ở cấp độ nguyên tử (tăng trưởng dị thể). Ngược lại, người ta xác nhận rằng trong màn hình LCD có độ ổn định không được cải thiện, bề mặt tiếp xúc giữa oxit indi và màng bảo vệ là vô định hình.