Disulfid molybdeničitý má velmi dobrý výkon jako 2D polovodičový materiál, to znamená, že se snadno ohýbá. Elektrony se mohou v takových polovodičích rychle pohybovat. Tyto polovodiče jsou zároveň transparentní, protože mají pouze jeden atom. Tyto funkce je činí ideálními pro výrobu flexibilních OLED displejů. Nicméně, když se výrobci snaží zpracovat disulfid molybdenu do tranzistorů, které řídí OLED pixely, odpor mezi disulfidem molybdenu (MoS2) a zdrojem a odtokem tranzistoru bude příliš vysoký, což tento vynikající materiál znemožní. Získat aplikaci. Nyní, korejští inženýři našli způsob, jak použít molybden disulfidové tranzistory na flexibilní OLED displeje. Použili tento tranzistor k vytvoření jednoduché matice 6 x 6 bodů na plastové fólii o tloušťce pouhých 7 mikronů. Tento kus plastu lze aplikovat na lidskou pokožku. Tento jednoduchý plastový displej je velmi měkký a může být ohýbán bez ohybu při poloměru ohybu menším než 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, flexibilní odborník na elektroniku na univerzitě v Yonsei v Soulu, vysvětlil, že „mobilita dopravců“ je klíčovým výkonem, který musí řešit. Tato vlastnost měří rychlost, kterou náboj prochází polovodičem. Například materiál použitý pro výrobu většiny čipů, krystalického křemíku, má nosnost 1400 čtverečních centimetrů na volt-sekundu (cm2 / Vs). Polovodiče, které tvoří podsvícení displeje, jsou systémy pro spínání a osvětlení pixelů. Požadovaná mobilita operátora musí být schopna řídit dostatek proudu pro provoz těchto pixelů a také přenosovou rychlost videa. "U tradičních LCD obrazovek mohou být jejich zadní vrstvy vyrobeny z amorfního křemíku s nižší mobilitou," řekl Ahn. Materiál má pohyblivost elektronů asi 1 cm2 / V-sec. OLED displeje však vyžadují vyšší mobilitu operátora. Výrobci displejů OLED, včetně společností LG a Samsung, používají materiály s vyšší mobilitou, jako jsou polysilikon (> 10 cm 2 / V-sec) a oxidové polovodiče. "Tyto materiály jsou tvrdé a křehké," řekl Ahn. Mohou být ohýbány do určité míry, ale nemohou být opakovaně ohýbány.
Tranzistor disulfidu molybdenu je uložen ve dvou vrstvách oxidu hlinitého (Al2O3) z horního a dolního směru. Toto zařízení má vysokou mobilitu a vysoká mobilita je rozhodující pro dodávání proudu do obrazových bodů OLED displeje. Chcete-li vytvořit ultra tenký flexibilní OLED displej, Ahn a jeho tým potřebovali uvolnit disulfid molybdenu z tranzistoru, který ho "zachytil". Ahn řekl: "Kontaktní odpor mezi disulfidem molybdenu a tranzistorovou elektrodou je velmi vysoký a vysoká rezistence sníží pohyblivost nosiče tranzistoru disulfidu molybdenu." Klíčem k řešení problému je rozpoznat, že 2D polovodiče jsou velmi citlivé na okolní materiály. . Na rozdíl od obvyklých způsobů umístění tranzistorů na povrchu oxidu křemičitého používá Ahnův tým materiály, které jsou velmi hladké a snadno se ovládají. Tranzistor vložili do dvou vrstev izolačního oxidu hlinitého. Rozhraní mezi oxidem hlinitým a disulfidem molybdenu zvyšuje elektrony v polovodiči, podobně jako fenomén dopingových chemikálií do silikonového materiálu, aby byl polovodič. Toto vylepšení překonává problém vysokého kontaktního odporu a zlepšuje mobilitu nosiče náboje. Kromě toho hladký dielektrický materiál nevytváří skvrny, které mohou zachytit náboj, což dále zvyšuje pohyblivost na 17 až 20 čtverečních centimetrů na volt-sekundu.
Tento týden oznámili vynález časopisu Science Advances.
