على وجه الخصوص، فهي عبارة عن ترانزستورات رقيقة غير متبلورة من أكسيد الإنديوم الغاليوم (a-IGZO) يتم اقتراحها لشكل من أشكال DRAM، حيث يمكن زيادة كثافة الذاكرة عن طريق تكديس الترانزستورات.
تكمن المشكلة في أن مقاومة الواجهة بين الأقطاب الكهربائية المعدنية وقناة IGZO يمكن أن تكون مفرطة.
ومن المعروف أن إدخال الهيدروجين في الواجهة يمكن أن يحدث تغييرات تقلل بشكل دائم من مقاومة هذه الواجهة، وقد تم العثور على طرق لنشر الغاز لأسفل عبر الطبقات العليا إلى الواجهات سابقًا، وفقًا لـ Tokyo Tech، ولكنها عمليات متعددة الخطوات، وهي غير عملية مع ترانزستورات الأغشية الرقيقة المكدسة.
اختار فريق طوكيو البلاديوم كمصدر واستنزاف للمعادن الملامسة، وهو جيد بشكل غير عادي في امتصاص الهيدروجين بين ذراته.
وطالما وصلت الأقطاب الكهربائية إلى سطح الطبقات في مكان ما بالقرب من الترانزستور، يعمل البلاديوم كفتيل، حيث يقوم بتوصيل الهيدروجين إلى الواجهات الحيوية من داخل المعدن.
قال الباحث ماساتاكي تسوجي، من مركز أبحاث MDX لاستراتيجية العناصر التابع لمركز أبحاث MDX التابع لشركة Tokyo Tech: "تتطلب هذه الطريقة معدنًا يتمتع بمعدل انتشار هيدروجين مرتفع وقابلية ذوبان الهيدروجين لتقصير أوقات ما بعد المعالجة وتقليل درجات حرارة المعالجة". "لقد استخدمنا البلاديوم لأنه يؤدي الدور المزدوج المتمثل في تحفيز تفكك الهيدروجين ونقله، مما يجعله المادة الأكثر ملاءمة لحقن الهيدروجين في أشباه الموصلات من الأكسيد غير المتبلور في درجات حرارة منخفضة، حتى في الاتصالات الداخلية العميقة."
في إثبات المفهوم، تم تصنيع ترانزستورات IGZO ذات الأغشية الرقيقة مع أقطاب البلاديوم ذات الأغشية الرقيقة، ومعالجتها بالحرارة عند 150 درجة مئوية لمدة 10 دقائق في جو هيدروجيني بنسبة 5٪.
"كشف الاختبار أن مقاومة التلامس في TFTs انخفضت بمقدار أمرين من حيث الحجم. علاوة على ذلك، زادت حركة حامل الشحنة من 3.2 سم2/فولت/ثانية إلى ما يقرب من 20 سم2/فولت/ثانية"، وفقًا للجامعة. "بالإضافة إلى ذلك، حافظت هذه الطريقة على استقرار TFTs، مما يشير إلى عدم وجود آثار جانبية بسبب انتشار الهيدروجين في الأقطاب الكهربائية."
وجانبًا، اختار الفريق ZnO-SiO2 كطبقة تخميل فوق الترانزستورات لقدرته على حجب الشوائب والماء من القنوات، وأيضاً حجب الهيدروجين بحيث كان البلاديوم هو الطريق الوحيد إلى الواجهة.
تم نشر العمل تحت عنوان "مقاربة لتشكيل مقاومة الاتصال المنخفضة على الواجهة المدفونة في ترانزستورات الأغشية الرقيقة من الأكسيد: استخدام مسار الهيدروجين بوساطة البلاديوم" في ACS Nano.