Дисульфид молибдена имеет очень хорошие характеристики в качестве двумерного полупроводникового материала, то есть он легко изгибается. Электроны могут быстро двигаться в таких полупроводниках. В то же время такие полупроводники прозрачны, потому что они имеют толщину всего около одного атома. Эти функции делают их идеальными для создания гибких OLED-дисплеев. Однако когда производители пытаются перерабатывать дисульфид молибдена в транзисторы, которые управляют пикселями OLED, сопротивление между дисульфидом молибдена (MoS2) и истоком и стоком транзистора будет слишком высоким, что делает этот превосходный материал невозможным. Получить приложение. Теперь корейские инженеры нашли способ применения дисульфидных транзисторов молибдена к гибким OLED-дисплеям. Они использовали этот транзистор для формирования простой матрицы размером 6х6 точек на пластиковом листе толщиной всего 7 микрон. Этот кусок пластика можно наносить на кожу человека. Этот простой дисплей из листового пластика очень мягкий и может быть согнут без изгиба с радиусом изгиба менее 1 см.
Jong-Hyun Ahn, эксперт по гибкой электронике в Университете Йонсей в Сеуле, объяснил, что «мобильность оператора» - это ключевая характеристика, с которой они должны бороться. Это свойство измеряет скорость, с которой заряд проходит через полупроводник. Например, материал, используемый для изготовления большинства чипов, кристаллический кремний, имеет подвижность носителя 1400 квадратных сантиметров в вольт-секунду (см2 / В). Полупроводники, которые составляют объединительную панель дисплея, представляют собой системы для переключения и подсветки пикселей. Требуемая мобильность несущей должна обеспечивать достаточный ток для работы этих пикселей, а также скорость передачи видео. «Для традиционных ЖК-экранов их задние панели могут быть изготовлены из аморфного кремния с меньшей подвижностью носителей», - сказал Ан. Материал имеет подвижность электронов около 1 см2 / в-сек. Но OLED-дисплеи требуют более высокой мобильности несущей. Производители OLED-дисплеев, в том числе LG и Samsung, используют материалы с более высокой мобильностью, такие как поликремний (> 10 см 2 / В-сек) и оксидные полупроводники. Тем не менее, "эти материалы являются твердыми и хрупкими", сказал Ан. Они могут быть согнуты до определенной степени, но они не могут быть согнуты повторно.
Транзистор с дисульфидом молибдена расположен между двумя слоями оксида алюминия (Al2O3) сверху и снизу. Это устройство обладает высокой мобильностью, а высокая мобильность имеет решающее значение для доставки тока на пиксели OLED-дисплея. Чтобы сделать ультратонкий гибкий OLED-дисплей, Ан и его команде необходимо было высвободить дисульфид молибдена из транзистора, который его «уловил». Ан сказал: «Контактное сопротивление между дисульфидом молибдена и транзисторным электродом очень высокое, и высокое сопротивление уменьшит подвижность носителей транзистора с дисульфидом молибдена». Ключом к решению проблемы является признание того, что двумерные полупроводники очень чувствительны к окружающим материалам. , В отличие от обычных способов размещения транзисторов на поверхности оксида кремния, команда Ан использует материалы, которые являются очень гладкими и простыми в управлении. Они зажали транзистор в два слоя изолирующего оксида алюминия. Граница раздела между оксидом алюминия и дисульфидом молибдена увеличивает количество электронов в полупроводнике, подобно явлению легирования химических веществ в кремниевый материал, что делает его полупроводником. Это усовершенствование устраняет проблему высокого контактного сопротивления и улучшает подвижность носителей заряда. Кроме того, гладкий диэлектрический материал не создает пятен, которые могут улавливать заряд, дополнительно увеличивая подвижность до 17-20 квадратных сантиметров в вольт-секунду.
На этой неделе они сообщили об этом изобретении в журнале Science Advances.
