Molibden disülfid, 2D yarı iletken bir malzeme olarak çok iyi bir performansa sahiptir, yani kolayca bükülürler. Elektronlar bu tür yarı iletkenlerde hızlıca hareket edebilir. Aynı zamanda, bu tür yarı iletkenler saydamdır, çünkü bunlar yalnızca bir atom kalınlığındadır. Bu özellikler esnek OLED ekranlar yapmak için onları ideal kılar. Bununla birlikte, üreticiler molibden disülfürü OLED piksellerini kontrol eden transistörlere işlemeye çalıştığında, molibden disülfür (MoS2) ile transistörün kaynağı ve boşalması arasındaki direnç çok yüksek olacak ve bu mükemmel malzemeyi imkansız kılacaktır. Uygulamayı al. Şimdi, Koreli mühendisler molibden disülfit transistörlerini esnek OLED ekranlara uygulamanın bir yolunu buldular. Bu transistörü, sadece 7 mikron kalınlığında bir plastik tabaka üzerinde basit bir 6 x 6 nokta matris oluşturmak için kullandılar. Bu plastik parçası insan derisine uygulanabilir. Bu basit plastik tabaka ekranı çok yumuşaktır ve 1 cm'den daha küçük bir bükülme yarıçapında bükülmeden bükülebilir.
Seul'deki Yonsei Üniversitesi'nde esnek bir elektronik uzmanı olan Jong-Hyun Ahn, "taşıyıcı hareketlilik" in ele almaları gereken temel performans olduğunu açıkladı. Bu özellik, şarjın yarı iletkenden geçme oranını ölçer. Örneğin, cipslerin çoğunu yapmak için kullanılan malzeme, kristalimsi silikon, volt-saniye (cm2 / Vs) başına 1400 santimetrelik bir taşıyıcı hareketliliğe sahiptir. Ekran arka panelini oluşturan yarı iletkenler, pikselleri değiştirmek ve aydınlatmak için kullanılan sistemlerdir. Gerekli taşıyıcı mobilitesi, bu piksellerin yanı sıra video bit hızını çalıştırmak için yeterli akımı sürebilmelidir. Ahn, "Geleneksel LCD ekranlar için arka tabakaları daha düşük taşıyıcı mobilitesi olan amorf silikondan yapılabilir" dedi. Malzeme, yaklaşık 1 cm2 / V-sn'lik bir elektron hareketliliğine sahiptir. Ancak OLED ekranlar daha yüksek taşıyıcı mobilitesi gerektirir. LG ve Samsung da dahil olmak üzere OLED ekran üreticileri, polisilikon (> 10 cm 2 / V-sn) ve oksit yarı iletkenleri gibi daha yüksek hareketli malzemeler kullanıyorlar. Ancak, "bu malzemeler sert ve kırılgan" diyor Ahn. Bir dereceye kadar bükülebilirler, ancak tekrar tekrar bükülemezler.
Bir molibden disülfür transistörü, üst ve alt yönlerden iki kat alüminyum oksit (Al203) ile zımparalanır. Bu cihaz yüksek mobiliteye sahiptir ve bir OLED ekranın piksellerine akım iletmek için yüksek mobilite önemlidir. Ultra ince, esnek bir OLED ekran yapmak için, Ahn ve ekibinin molibden disülfid'i "yakalayan" transistörden serbest bırakmaları gerekiyordu. Ahn şunları söyledi: "Molibden disülfit ile transistör elektrotu arasındaki temas direnci çok yüksektir ve yüksek direnç, molibden disülfit transistörünün taşıyıcı hareketliliğini azaltacaktır." Dedi. Sorunu çözmenin anahtarı, 2B yarı iletkenlerin çevresindeki malzemelere karşı çok duyarlı olduklarını kabul etmektir. . Transistörleri silikon oksit yüzeyine yerleştirme alışkanlıklarından farklı olarak, Ahn ekibi çok yumuşak ve kontrol etmesi kolay malzemeler kullanıyor. Transistörü iki kat yalıtıcı alüminyum oksitle zımparaladılar. Alüminyum oksit ve molibden disülfür arasındaki arayüz, yarı iletken yapmak için silikon malzemeye katkılı kimyasallar fenomenine benzer şekilde yarı iletkendeki elektronları arttırır. Bu gelişme, yüksek temas direncinin üstesinden gelmekte ve şarj taşıyıcısının hareketliliğini arttırmaktadır. Ek olarak, pürüzsüz dielektrik malzeme, yükü hapsedebilecek noktalar yaratmaz, bu da mobiliteyi volt-saniyede 17 ila 20 santimetreye yükseltir.
İcadı bu hafta Science Advances dergisine bildirdiler.
