Oxid-TFT mit hoher Elektronenmobilität, das 8K-OLED-TV-Bildschirme ansteuern kann

Veröffentlicht am 9. August 2024 um 15:30 EE Times Japan

Eine Forschungsgruppe der japanischen Hokkaido-Universität hat gemeinsam mit der Kochi University of Technology einen „Oxid-Dünnschichttransistor“ mit einer Elektronenmobilität von 78 cm2/Vs und ausgezeichneter Stabilität entwickelt. Es wird möglich sein, die Bildschirme von 8K-OLED-Fernsehern der nächsten Generation anzusteuern.

Die Oberfläche des dünnen Films der aktiven Schicht ist mit einem Schutzfilm bedeckt, was die Stabilität erheblich verbessert

Im August 2024 gab eine Forschungsgruppe bestehend aus Assistenzprofessor Yusaku Kyo und Professor Hiromichi Ota vom Forschungsinstitut für elektronische Wissenschaft der Universität Hokkaido in Zusammenarbeit mit Professor Mamoru Furuta von der School of Science and Technology der Kochi University of Technology bekannt, dass sie dies getan haben entwickelte einen „Oxid-Dünnschichttransistor“ mit einer Elektronenmobilität von 78 cm2/Vs und ausgezeichneter Stabilität. Es wird möglich sein, die Bildschirme von 8K-OLED-Fernsehern der nächsten Generation anzusteuern.

Aktuelle 4K-OLED-Fernseher verwenden Oxid-IGZO-Dünnschichttransistoren (a-IGZO-TFTs) zur Ansteuerung der Bildschirme. Die Elektronenmobilität dieses Transistors beträgt etwa 5 bis 10 cm2/Vs. Um jedoch den Bildschirm eines 8K-OLED-Fernsehers der nächsten Generation anzusteuern, ist ein Oxid-Dünnschichttransistor mit einer Elektronenmobilität von 70 cm2/Vs oder mehr erforderlich.

Assistenzprofessor Mago und sein Team entwickelten unter Verwendung eines dünnen Films einen TFT mit einer Elektronenmobilität von 140 cm2/Vs 2022 Indiumoxid (In2O3) für die aktive Ebene. Es wurde jedoch nicht in die Praxis umgesetzt, da seine Stabilität (Zuverlässigkeit) aufgrund der Adsorption und Desorption von Gasmolekülen in der Luft äußerst gering war.

Diesmal beschloss die Forschungsgruppe, die Oberfläche der dünnen aktiven Schicht mit einem Schutzfilm zu bedecken, um zu verhindern, dass Gas in der Luft adsorbiert wird. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass TFTs mit Schutzfilmen von Yttriumoxid Und Erbiumoxid zeigte eine extrem hohe Stabilität. Darüber hinaus betrug die Elektronenmobilität 78 cm2/Vs und die Eigenschaften änderten sich nicht, selbst wenn eine Spannung von ±20 V 1,5 Stunden lang angelegt wurde, und blieben stabil.

Andererseits verbesserte sich die Stabilität bei TFTs, die Hafniumoxid oder Hafniumoxid verwendeten, nicht Aluminiumoxid als Schutzfolien. Als die Atomanordnung mit einem Elektronenmikroskop beobachtet wurde, wurde Folgendes festgestellt Indiumoxid Und Yttriumoxid auf atomarer Ebene fest miteinander verbunden waren (heteroepitaxiales Wachstum). Im Gegensatz dazu wurde bestätigt, dass bei TFTs, deren Stabilität sich nicht verbesserte, die Grenzfläche zwischen dem Indiumoxid und dem Schutzfilm amorph war.