Disulfid molybdénu má veľmi dobrý výkon ako 2D polovodičový materiál, to znamená, že sa ľahko ohýba. Elektróny sa môžu v takýchto polovodičoch rýchlo pohybovať. Tieto polovodiče sú zároveň transparentné, pretože majú len asi jeden atóm. Tieto funkcie ich robia ideálnymi pre flexibilné OLED displeje. Avšak, keď sa výrobcovia pokúšajú spracovať disulfid molybdénu do tranzistorov, ktoré kontrolujú OLED pixely, odpor medzi disulfidom molybdénu (MoS2) a zdrojom a odtokom tranzistora bude príliš vysoký, čo znemožní tento vynikajúci materiál. Získať aplikáciu. Teraz, kórejskí inžinieri našli spôsob, ako použiť molybdén disulfidové tranzistory na flexibilné OLED displeje. Použili tento tranzistor na vytvorenie jednoduchej matrice 6 x 6 bodov na plastovej fólii s hrúbkou iba 7 mikrónov. Tento kus plastu možno aplikovať na ľudskú pokožku. Tento jednoduchý plastový displej je veľmi mäkký a môže sa ohýbať bez ohybu pri polomere ohybu menšom ako 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, flexibilný odborník na elektroniku na Univerzite Yonsei v Soule, vysvetlil, že „mobilita operátorov“ je kľúčovým výkonom, ktorý musia riešiť. Táto vlastnosť meria rýchlosť, ktorou náboj prechádza polovodičom. Napríklad materiál, ktorý sa používa na výrobu väčšiny triesok, kryštalického kremíka, má mobilitu nosiča 1400 štvorcových centimetrov na volt-sekundu (cm2 / Vs). Polovodiče, ktoré tvoria základňu displeja, sú systémy na spínanie a osvetľovanie pixlov. Požadovaná mobilita operátora musí byť schopná riadiť dostatok prúdu na prevádzku týchto pixlov, ako aj prenosovú rýchlosť videa. "Pre tradičné LCD obrazovky môžu byť ich zadné vrstvy vyrobené z amorfného kremíka s nižšou mobilitou," povedal Ahn. Materiál má pohyblivosť elektrónov približne 1 cm2 / V-sek. OLED displeje však vyžadujú vyššiu mobilitu operátora. Výrobcovia displejov OLED, vrátane LG a Samsung, používajú materiály s vyššou mobilitou, ako sú polysilikón (> 10 cm 2 / V-sec) a oxidové polovodiče. "Tieto materiály sú tvrdé a krehké," povedal Ahn. Môžu byť ohnuté do určitej miery, ale nemôžu byť opakovane ohnuté.
Tavný tranzistor s molybdénovým disulfidom je uložený v dvoch vrstvách oxidu hlinitého (Al2O3) z horného a dolného smeru. Toto zariadenie má vysokú mobilitu a vysoká mobilita je rozhodujúca pre dodávanie prúdu do pixlov OLED displeja. Ak chcete vytvoriť ultra tenký flexibilný OLED displej, Ahn a jeho tím potrebovali uvoľniť disulfid molybdénu z tranzistora, ktorý ho "zachytil". Ahn povedal: "Kontaktný odpor medzi disulfidom molybdénu a tranzistorovou elektródou je veľmi vysoký a vysoká rezistencia zníži mobilitu nosiča tranzistora disulfidu molybdénu." Kľúčom k riešeniu problému je rozpoznať, že 2D polovodiče sú veľmi citlivé na okolité materiály. , Na rozdiel od zvyčajných spôsobov umiestnenia tranzistorov na povrchu oxidu kremičitého, tím spoločnosti Ahn používa materiály, ktoré sú veľmi hladké a ľahko sa ovládajú. Tranzistor vložili do dvoch vrstiev izolačného oxidu hlinitého. Rozhranie medzi oxidom hlinitým a disulfidom molybdénu zvyšuje elektróny v polovodiči, podobne ako fenomén dopingových chemikálií do kremíkového materiálu, aby sa z neho stal polovodič. Toto vylepšenie prekonáva problém vysokého kontaktného odporu a zlepšuje mobilitu nosiča náboja. Okrem toho, hladký dielektrický materiál nevytvára miesta, ktoré môžu zachytiť náboj, čo ďalej zvyšuje pohyblivosť na 17 až 20 cm2 na volt-sekundu.
Tento týždeň oznámili vynález časopisu Science Advances.
