Avaldatud 9. augustil 2024 kell 15:30 EE Times Japan
Jaapani Hokkaido ülikooli uurimisrühm on koostöös Kochi tehnikaülikooliga välja töötanud 78 cm²/Vs elektronide liikuvusega ja suurepärase stabiilsusega „oksiid-õhukese kilega transistori“. See võimaldab juhtida järgmise põlvkonna 8K OLED-telerite ekraane.
Aktiivse õhukese kile pind on kaetud kaitsekilega, mis parandab oluliselt stabiilsust
2024. aasta augustis teatas uurimisrühm, kuhu kuulusid Hokkaido ülikooli elektroonikateaduse uurimisinstituudi dotsent Yusaku Kyo ja professor Hiromichi Ota koostöös Kochi tehnikaülikooli teadus- ja tehnoloogiakooli professor Mamoru Furutaga, et nad on välja töötanud „oksiid-õhukese kilega transistori“, mille elektronide liikuvus on 78 cm²/Vs ja millel on suurepärane stabiilsus. Seda on võimalik kasutada järgmise põlvkonna 8K OLED-telerite ekraanide juhtimiseks.
Praegused 4K OLED-telerid kasutavad ekraanide juhtimiseks oksiid-IGZO õhukese kilega transistore (a-IGZO TFT-sid). Selle transistori elektronide liikuvus on umbes 5–10 cm²/Vs. Järgmise põlvkonna 8K OLED-teleri ekraani juhtimiseks on aga vaja oksiid-õhukese kilega transistorit, mille elektronide liikuvus on vähemalt 70 cm²/Vs.
Dotsent Mago ja tema meeskond arendasid õhukese polümeerkilega TFT-d elektronide liikuvusega 140 cm²/Vs²²².indiumoksiid (In2O3)aktiivse kihi jaoks. Seda aga praktikas ei kasutatud, kuna selle stabiilsus (töökindlus) oli õhus olevate gaasimolekulide adsorptsiooni ja desorptsiooni tõttu äärmiselt halb.
Seekord otsustas uurimisrühm katta õhukese aktiivkihi pinna kaitsekilega, et vältida gaasi adsorbeerumist õhku. Eksperimentaalsed tulemused näitasid, et TFT-d, mille kaitsekiled olidütriumoksiidjaerbiumoksiidnäitas äärmiselt kõrget stabiilsust. Lisaks oli elektronide liikuvus 78 cm2/Vs ja omadused ei muutunud isegi siis, kui 1,5 tunni jooksul rakendati pinget ±20 V, jäädes stabiilseks.
Teisest küljest ei paranenud stabiilsus TFT-des, mis kasutasid hafniumoksiidi võialumiiniumoksiidkaitsekiledena. Kui aatomite paigutust elektronmikroskoobi abil uuriti, leiti, etindiumoksiid jaütriumoksiid olid aatomi tasandil tihedalt seotud (heteroepitaksiaalne kasv). Seevastu kinnitati, et TFT-des, mille stabiilsus ei paranenud, oli indiumoksiidi ja kaitsekile vaheline piirpind amorfne.