Опубліковано 9 серпня 2024 року о 15:30 EE Times Japan
Дослідницька група з японського Університету Хоккайдо спільно з Технологічним університетом Кочі розробила «тонкоплівковий оксидний транзистор» з рухливістю електронів 78 см²/Вс та відмінною стабільністю. Він зможе 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 Кьо та професор Хіромічі Ота з Науково-дослідного інституту електронних наук Університету Хоккайдо, у співпраці з професором Мамору Фурутою зі Школи науки і технологій Технологічного університету Кочі, оголосила про розробку «оксидного тонкоплівкового транзистора» з рухливістю електронів 78 см²/Вс та чудовою стабільністю. Він зможе керувати екранами 8K OLED-телевізорів наступного покоління.
Сучасні 4K OLED-телевізори використовують тонкоплівкові оксидні транзистори 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 з рухливістю електронів 70 см²/Вс або більше.
Доцент Маго та його команда розробили TFT з рухливістю електронів 140 см²/Вс 2022, використовуючи тонку плівкуоксид індію (In2O3)для активного шару. Однак, він не був застосований 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 запобігти адсорбції газу в повітрі. Експериментальні результати показали, що TFT-транзистори із захисними плівкамиоксид ітріюіоксид ербіюдемонстрував надзвичайно високу стабільність. Більше того, рухливість електронів становила 78 см2/Вс, і характеристики не змінювалися навіть при застосуванні напруги ±20 В протягом 1,5 годин, залишаючись стабільними.
З іншого боку, стабільність не покращилася в TFT, які використовували оксид гафнію абооксид алюмініюяк захисні плівки. Коли розташування атомів було розглянуто за допомогою електронного мікроскопа, було виявлено, щооксид індію іоксид ітрію були щільно зв'язані на атомному рівні (гетероепітаксіальне зростання). Натомість було підтверджено, що в TFT, стабільність яких не покращилася, інтерфейс між оксидом індію та захисною плівкою був аморфним.