Theo Đại học Khoa học và Khoa học Pohang, “Tiến trình nghiên cứu về chất bán dẫn vô định hình loại p đặc biệt chậm chạp”. Công nghệ (PosTech). “Mặc dù việc sử dụng rộng rãi chất bán dẫn oxit vô định hình loại n, đặc biệt là các chất bán dẫn dựa trên IGZO [indium gallium Zinc Oxide] trong màn hình OLED và các thiết bị bộ nhớ, sự tiến bộ của vật liệu oxit loại p đã bị cản trở bởi nhiều khiếm khuyết cố hữu. Sự thất bại này đã cản trở sự phát triển của CMOS.”
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng điện tích của ôxit Tellurium tăng lên trong các cấu trúc thiếu oxy do tạo ra mức chấp nhận có khả năng chứa các điện tử, cho phép vật liệu hoạt động như loại p. bán dẫn.
Từ quan sát này, các bóng bán dẫn đã được thiết kế bằng cách sử dụng các màng mỏng Tellurium bị oxy hóa một phần được biến tính bằng selen – một 'oxit phụ' có dạng Se0.25TeO1.44 – thông thường các oxit là SeO2 và TeO2
Kết quả bao gồm khả năng di chuyển của lỗ 15cm2/V/s và tỷ số dòng điện bật tắt là 106-107.
Tại sao thêm selen?
“Selenium có thể làm tăng dòng điện bật và dòng điện giảm,” trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Yong-Young Noh (hình) nói với Electronics Weekly. “Không có selen, TeOx cho thấy độ linh động thấp 1-2cm2/V/s. Sau khi selen được hợp kim hóa thành Tellurium, một kênh dẫn lỗ trống sẽ được tạo ra.”
Các bóng bán dẫn là loại cổng đáy, có chất cách điện cổng silicon dioxide và cổng silicon. Các điểm tiếp xúc nguồn và cống là niken.
PosTech cho biết: “Những thành tựu này gần như phù hợp với mức hiệu suất của chất bán dẫn oxit loại n thông thường như IGZO”, đồng thời mô tả các bóng bán dẫn có “độ ổn định đặc biệt trong các điều kiện bên ngoài khác nhau bao gồm biến động về điện áp, dòng điện, không khí và độ ẩm. Đáng chú ý là hiệu suất đồng đều trên tất cả các thành phần TFT đã được quan sát thấy khi chế tạo trên các tấm bán dẫn, khẳng định tính phù hợp của chúng đối với các thiết bị bán dẫn đáng tin cậy áp dụng trong môi trường công nghiệp”.
Các ứng dụng được dự kiến sẽ xuất hiện trong màn hình dành cho TV OLED, thiết bị thực tế ảo và thực tế tăng cường, cũng như nghiên cứu về CMOS và DRAM – Samsung Display là một trong những đơn vị ủng hộ dự án.
Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang đã làm việc với Viện Nghiên cứu Tiêu chuẩn và Khoa học Hàn Quốc và Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Pohang.
Công trình được xuất bản trên tạp chí Nature với tên gọi “Oxit Tellurium hợp kim Selen dành cho các bóng bán dẫn kênh p vô định hình”.