Udgivet den 9. august 2024 kl. 15:30 EE Times Japan
En forskergruppe fra Japans Hokkaido University har i fællesskab med Kochi University of Technology udviklet en "oxid-tyndfilmstransistor" med en elektronmobilitet på 78 cm²/V og fremragende stabilitet. Den vil kunne styre skærmene på næste generations 8K OLED-tv'er.
Overfladen af det aktive lags tynde film er dækket af en beskyttende film, hvilket forbedrer stabiliteten betydeligt
I august 2024 annoncerede en forskergruppe bestående af adjunkt Yusaku Kyo og professor Hiromichi Ota fra Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, i samarbejde med professor Mamoru Furuta fra School of Science and Technology, Kochi University of Technology, at de har udviklet en "oxid-tyndfilmstransistor" med en elektronmobilitet på 78 cm²/Vs og fremragende stabilitet. Den vil være mulig at styre skærmene på næste generations 8K OLED-tv'er.
Nuværende 4K OLED-tv'er bruger oxid-IGZO tyndfilmstransistorer (a-IGZO TFT'er) til at drive skærmene. Elektronmobiliteten for denne transistor er omkring 5 til 10 cm2/Vs. For at drive skærmen på et næste generations 8K OLED-tv kræves der dog en oxid-tyndfilmstransistor med en elektronmobilitet på 70 cm2/Vs eller mere.
Adjunkt Mago og hans team udviklede en TFT med en elektronmobilitet på 140 cm2/Vs²022 ved hjælp af en tynd film afindiumoxid (In2O3)for det aktive lag. Det blev dog ikke taget i brug i praksis, fordi dets stabilitet (pålidelighed) var ekstremt dårlig på grund af adsorption og desorption af gasmolekyler i luften.
Denne gang besluttede forskergruppen at dække overfladen af det tynde aktive lag med en beskyttende film for at forhindre gas i at blive adsorberet i luften. De eksperimentelle resultater viste, at TFT'er med beskyttende film afyttriumoxidogerbiumoxidudviste ekstremt høj stabilitet. Desuden var elektronmobiliteten 78 cm2/V, og karakteristikken ændrede sig ikke, selv når en spænding på ±20V blev påført i 1,5 timer, og forblev stabil.
På den anden side forbedredes stabiliteten ikke i TFT'er, der brugte hafniumoxid elleraluminiumoxidsom beskyttende film. Da atomarrangementet blev observeret ved hjælp af et elektronmikroskop, blev det konstateret, atindiumoxid ogyttriumoxid var tæt bundet på atomniveau (heteroepitaksial vækst). Derimod blev det bekræftet, at i TFT'er, hvis stabilitet ikke forbedredes, var grænsefladen mellem indiumoxidet og den beskyttende film amorf.