Mi pontosan az IGZO?

Az indium-gallium-cink-oxid ( IGZO ) egy félvezető anyag, amely indium (In), gallium (Ga), cink (Zn) és oxigén (O) -ból áll . IGZO vékonyréteg-tranzisztort (TFT) használnak a lapos képernyők TFT hátlapján (FPD-k). IGZO-TFT által kifejlesztett Hideo Hosono „s csoport Tokyo Institute of Technology és a Japán Tudományos és Technológiai Ügynökség (JST) 2003 (kristályos IGZO-TFT) [1] [2] , és 2004-ben (amorf IGZO-TFT). [3] Az IGZO-TFT 20-50-szerese az elektronmobilitásnakAz amorf szilícium , amelyek gyakran használják folyadékkristályos kijelzők (LCD) és e-papírok . Ennek eredményeképpen az IGZO-TFT javíthatja a lapos képernyők sebességét, felbontását és méretét. Ez az egyik legígéretesebb vékonyfilm-tranzisztor, amelyet szerves fénykibocsátó diódák (OLED) kijelzőkhöz használnak.

Az IGZO-TFT és alkalmazásai a JST által szabadalmaztatott. [4] A Samsung Electronics [4] (2011-ben) és a Sharp [5] (2012-ben) engedélyezett.

2012-ben a Sharp elindította az IGZO-TFT-t tartalmazó LCD panelek gyártását. [6] Az Sharp IGZO-TFT-t használ okostelefonokra , táblagépekre és 32 "-es LCD-ekre, amelyekben az LCD-rekesz aránya akár 20% -kal is javul. a magas mobilitás és az alacsony le árama IGZO-TFT. [7] a Sharp megkezdte kiadja nagy pixel sűrűségű panelek notebook alkalmazások. [8] IGZO-TFT is alkalmazunk a 14" 3,200x1,800 LCD egy ultrabook PC által szolgáltatott Fujitsu , [9] is használják aRazer Blade 14 "(Touchscreen Variant) Gaming Laptop és az LG Electronics által szállított 55" -os OLED TV . [10]

IGZO előnye több mint a cink-oxid , hogy lehet letétbe , mint egységes amorf fázisban, miközben megőrzi a magas hordozó mobilitás közös oxid félvezetők . [11] A tranzisztorok kissé fényérzékeny , de a hatás válik szignifikáns csak a mély violából ultra-ibolya ( fotonenergia fenti 3 eV ) tartományban, lehetőséget kínál a teljesen átlátszó tranzisztor.

A nagyüzemi IGZO gyártás jelenlegi akadályozása a szintézis. A Transparent Conducting Oxide (TCO) szintézisének legszélesebb körben alkalmazott technikája a Pulzus Laser Deposition (PLD) [12] A PLD-ben egy lézert használnak arra, hogy nano méretű foltokra fókuszáljanak szilárd elemi célpontokon. A lézerimpulzus-frekvenciák a célok között a film összetételének szabályozására vonatkoznak. Az IGZO-t olyan szubsztrátumokra lehet helyezni, mint a kvarc, az egykristályos szilícium, vagy akár a műanyag, mivel alacsony hőmérsékletű lerakódásra képes. A szubsztrátumokat egy PLD vákuumkamrába helyezzük, amely oxigénnyomás szabályozására szolgál a kedvező elektromos tulajdonságok biztosítása érdekében. A szintetizálás után a filmet felhevítik, vagy fokozatosan ki vannak téve a levegőnek, hogy a légkörbe illeszkedjen.

Bár a PLD egy hasznos és sokoldalú szintézis technika, drága felszerelésre van szükség, és minden egyes minta számára elegendő idő áll rendelkezésre a rendszeres légköri körülményekhez igazítani. Ez nem ideális az ipari gyártáshoz.

A megoldás-feldolgozás költséghatékonyabb alternatíva. Pontosabban, égésszintézis technikák alkalmazhatók. Kim és munkatársai fém-nitrát-oldatot használtak egy oxidálószerrel, hogy exoterm reakciót alkossanak . [13] Az egyik gyakori típusa a égési szintézis forgó bevonás , [14] , amely magában foglalja lerakás és Ga oldatot rétegeket egy forró lemez és lágyítási hőmérsékleten nagyjából 200 és 400 fok C, attól függően, hogy a cél készítmény. A filmeket levegőbe lehet sugározni, ami nagy előnye a PLD-nek.

Az égésfeldolgozásnak új szintézis módszere lehet, de több kutatásra van szükség az életképességének megítéléséhez. A Northwestern Universityben a Bedzyk Csoport jelenleg olyan tulajdonságokat hasonlít össze, mint a kristályosodási hőmérséklet és az elektronmobilitás a PLD által gyártott IGO filmek és az égésfeldolgozás között.