Ждем в будущих смартфонах? Разработан инновационный материал для дисплеев

Все дисплеи состоят из пикселей, яркость которых можно регулировать индивидуально. Общее количество пикселей - и, следовательно, разрешение и размер дисплея - ограничено тем, сколько пикселей может быть обработано за определенную долю секунды. Поэтому производители дисплеев стараются использовать в блоках управления пикселями материалы, которые демонстрируют очень высокую "подвижность электронов", что является мерой того, как быстро ток начнет протекать через такой блок управления в ответ на подачу напряжения - и, таким образом, насколько "быстрым" является пиксель.

ITZO обещает быть в семь раз быстрее, чем современные подобные материалы. Однако до сих пор не было ясно, откуда берется это улучшение, что препятствовало его применению в промышленности.

Материаловед Университета Хоккайдо Хиромичи Охта и его команда использовали свою уникальную методику измерения, чтобы прояснить этот вопрос. Они показали, что более высокая подвижность электронов является результатом того необычного факта, что в пленках ITZO достаточной толщины свободные заряды накапливаются на границе раздела с материалом-носителем и таким образом позволяют проходящим электронам беспрепятственно проходить через основную массу материала.

По их словам, все сводится к очень простой формуле: Подвижность электронов пропорциональна времени свободного пробега носителей заряда - в данном случае электронов - деленному на их эффективную массу. Команда Охты смогла определить эффективную массу электронов, а затем рассчитать время свободного пробега. Оказалось, что и эффективная масса значительно меньше, чем у современных материалов, и время свободного пробега намного больше, и, следовательно, оба фактора способствуют более высокой подвижности электронов.

“Используя знания, полученные в ходе этого исследования, мы можем в будущем разработать другие прозрачные оксидные полупроводниковые тонкопленочные транзисторы с различным химическим составом, которые будут демонстрировать еще лучшие свойства подвижности электронов”, – объясняет Охта.