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半导体技术新突破:轻薄体软易传导

编辑:正规ag体育客户端|官网 来源:正规ag体育客户端|官网 创发布时间:2020-11-26阅读29879次
  

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正规ag体育客户端|将二硫化钼作为2D半导体材料有一项十分出色的性能,那就是它们很更容易倾斜。电子在这样的半导体中可以较慢移动。

同时,因为只有约一个原子的厚度,这类半导体是半透明的。这些特点让它们沦为制作柔性OLED显示屏的理想材料。然而,当生产商企图将二硫化钼加工到掌控OLED像素的晶体管中时,二硫化钼(MoS2)与晶体管的源极和漏极之间的电阻将不会过低,使得这种出色的材料无法获得应用于。

现在,韩国的工程师寻找一种办法,可以将二硫化钼晶体管应用于到可倾斜的OLED显示屏中。他们用于这种晶体管,在厚度仅有为7微米的塑料片上构成一个非常简单的6×6的图形,这片塑料片可以张贴在人的皮肤上。

这个非常简单的塑料片显示屏十分坚硬,用大于1厘米的倾斜半径来折弯也会损毁。图|张贴在人手腕上的超薄主动矩阵有机闪烁二极体面板(AM-OLED)显示屏釜山延世大学的柔性电子专家Jong-HyunAhn说明说道,“载流子迁移率(Carriermobility)”是他们必须研制成功的重点性能。这项性能取决于的是电荷通过半导体的速率。

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荐个例子,用作生产大多数芯片的材料——晶体硅的载流子迁移率为1400平方厘米/叱-秒(cm2/V-s)。构成显示屏背板的半导体是用作电源和照亮像素的系统,它们所需的载流子迁移率必需需要驱动充足的电流来操作者这些像素,还要符合视频码率的拒绝。“对于传统的LCD液晶显示屏,它们的背板可以用载流子迁移率较低的非晶硅来制作。

”Ahn说道,这种材料的电子迁移率约为1平方厘米/叱-秒。但是OLED显示屏必须更高的载流子迁移率。

还包括LG和三星在内的OLED显示屏生产商用于迁移率较高的材料,例如多晶硅(>10平方厘米/叱-秒)和氧化物半导体等。但是,“这些材料是软且质地的。”Ahn说。它们可以倾斜到一定程度,但是无法反复倾斜。

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图|具备低迁移率的二硫化钼TFT晶体管的原理图,腐蚀层由三氧化二铝包含一个二硫化钼晶体管被两层三氧化二铝(Al2O3)从上下两个方向把手。这种装置迁移率低,而低迁移率对于为OLED显示屏的像素运送电流来说至关重要。

要制作超薄的柔性OLED显示屏,Ahn及其团队必须将二硫化钼从将它“逃跑”的晶体管里释放出。Ahn说道:“二硫化钼与晶体管电极之间的认识电阻十分低,低电阻不会减少二硫化钼晶体管的载流子迁移率。

”解决问题的关键在于认识到2D半导体非常容易受到周围材料的影响。不同于常用的将晶体管放置在氧化硅表面上的手段,Ahn的团队用于的材料表面十分平滑,易于控制。他们把晶体管垫在两层绝缘的铝氧化物中。

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三氧化二铝和二硫化钼的接触面减少了半导体中的电子,类似于往硅材料中掺入化学物质让它沦为半导体的现象。这种强化效果解决了认识电阻低的问题,提升了电荷载流子迁移率。

除此之外,平滑的介电材料会产生有可能吞噬电荷的斑点(spot),更进一步将迁移率提升到17到20平方厘米/叱-秒。Ahn及其团队接下来期望生产一块智能手表或智能手机大小的柔性屏。他们于本周向ScienceAdvances期刊报告了这项发明者。

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