Manchester und Shandong arbeiten gemeinsam an Nano-Transistoren für flexible Displays

Die Teams berichten, dass dies der erste Transistor auf Oxidhalbleiterbasis ist, der mit einer Benchmark-Geschwindigkeit von 1 GHz arbeiten kann. Die Hoffnung ist, dass dies in LCDs verwendet werden könnte, um Smartphones und HD-Fernseher schneller, heller und flexibler als derzeit möglich zu machen.

Verglichen mit den herkömmlichen TFTs auf Siliziumbasis, die opak, steif und teurer sind, könnten Oxid-TFTs elektronische Schaltungen mit mittlerer oder sogar hoher Leistung ermöglichen, sagte Aimin Song, Professor für Nanoelektronik an der Fakultät für Elektrotechnik und Elektronik an der Universität von Manchester.

"Fernseher können schon extrem dünn und hell gemacht werden. Unsere Arbeit könnte dazu beitragen, das Fernsehen mechanisch flexibler und sogar billiger in der Produktion zu machen ", sagte er und fügte hinzu:" Aber vielleicht noch wichtiger ist, dass unsere GHz-Transistoren elektronische Schaltungen mittlerer oder sogar hoher Leistung ermöglichen, wie zum Beispiel wirklich tragbare Elektronik. " Anwendungsgebiete sind Smart Homes, Smart Hospitals und Smart Cities, spekuliert er.

Oxid-basierte Technologie hat amorphes Silizium in einigen Geräten bereits ersetzt, und diese Entwicklung könnte die Kommerzialisierung der Technologie viel näher bringen, glaubt Professor Song.

Er fügte hinzu: "Um Oxid-basierte Elektronik zu kommerzialisieren, gibt es noch eine Reihe von Forschung und Entwicklung, die auf Materialien, Lithographie, Gerätedesign, Tests und nicht zuletzt auf großflächiger Fertigung durchgeführt werden müssen. Es hat viele Jahrzehnte gedauert, bis die Siliziumtechnologie so weit gekommen ist, und die Oxide schreiten viel schneller voran.

"Es ist eine Herausforderung, ein Hochleistungsgerät wie unseren GHz-IGZO-Transistor herzustellen, da nicht nur Materialien optimiert werden müssen, sondern auch eine Reihe von Problemen hinsichtlich des Gerätedesigns, der Herstellung und der Tests untersucht werden müssen. Im Jahr 2015 konnten wir die schnellsten flexiblen Dioden mit Oxidhalbleitern auf 6,3 GHz demonstrieren, und das ist bis heute der Weltrekord. Wir sind also zuversichtlich in Oxid-Halbleiter-Technologien. "