Ahn och hans team ville sedan göra en smart klocka eller en smartphone-storlek flexibel skärm.
Molybdendisulfid har en mycket bra prestanda som ett 2D halvledarmaterial, det vill säga de är lätt böjda. Elektroner kan röra sig snabbt i sådana halvledare. Samtidigt är sådana halvledare transparenta eftersom de bara är ungefär en atom tjock. Dessa funktioner gör dem idealiska för att göra flexibla OLED-skärmar. När tillverkare försöker att bearbeta molybden-disulfid i transistorer som kontrollerar OLED-pixlar, kommer motståndet mellan molybden-disulfid (MoS2) och transistorns källa och dränering att vara för hög vilket gör detta utmärkta material omöjligt. Skaffa appen. Nu har koreanska ingenjörer hittat ett sätt att applicera molybdendisulfidtransistorer på flexibla OLED-skärmar. De använde denna transistor för att bilda en enkel 6 x 6 dotmatris på en plastplåt som mäter endast 7 mikrometer tjock. Denna bit plast kan appliceras på mänsklig hud. Denna enkla plastplåtdisplay är mycket mjuk och kan böjas utan att böja vid en böjningsradie på mindre än 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, en flexibel elektronikexpert vid Yonsei University i Seoul, förklarade att "bärarmobilitet" är den viktigaste prestationen som de behöver ta itu med. Den här egenskapen mäter den takt som laddning passerar genom halvledaren. Till exempel har materialet som används för att göra de flesta chips, kristallin kisel, en bärarmobilitet på 1400 kvadratcentimeter per volt-sekund (cm2 / Vs). De halvledare som utgör bildskärmens backplane är system för att byta och lysa pixlar. Den erforderliga bärarmobiliteten måste kunna köra tillräckligt med ström för att driva dessa pixlar, såväl som videobitfrekvensen. "För traditionella LCD-skärmar kan deras backsheets tillverkas av amorft kisel med lägre bärarmobilitet," sa Ahn. Materialet har en elektronmobilitet på ca 1 cm2 / V-sek. Men OLED-skärmar kräver högre bärarmobilitet. OLED-displaytillverkare, inklusive LG och Samsung, använder högre mobilitetsmaterial som polysilikon (> 10 cm 2 / V-sek) och oxidhalvledare. Men "dessa material är hårda och spröda", sa Ahn. De kan böjas i viss utsträckning, men de kan inte böjas upprepade gånger.
En molybdendisulfidtransistor är sandwichad av två lager aluminiumoxid (Al2O3) från övre och nedre riktningen. Denna enhet har hög rörlighet, och hög mobilitet är avgörande för att leverera ström till pixlarna på en OLED-skärm. För att göra en ultra-tunn flexibel OLED-skärm, behövde Ahn och hans lag att släppa ut molybdendisulfid från transistorn som "fångade" den. Ahn sa: "Kontaktmotståndet mellan molybdendisulfid och transistorselektroden är mycket högt och det höga motståndet minskar bärarmobiliteten hos molybden-disulfidtransistorn." Nyckeln till att lösa problemet är att erkänna att 2D halvledare är mycket mottagliga för omgivande material. . Till skillnad från det vanliga sättet att placera transistorer på ytan av kiseloxid använder Ahns lag material som är mycket smidiga och lätta att styra. De sandwichade transistorn i två lager av isolerande aluminiumoxid. Gränssnittet mellan aluminiumoxiden och molybdendisulfiden ökar elektronerna i halvledaren, som liknar fenomenet dopningskemikalier i kiselmaterialet för att göra det till en halvledare. Denna förbättring övervinner problemet med hög kontaktmotstånd och förbättrar laddningsbärarens rörlighet. Dessutom skapar det släta dielektriska materialet inte fläckar som kan fälla laddningen, ytterligare öka rörligheten till 17 till 20 kvadratcentimeter per volt-sekund.
De rapporterade uppfinningen till tidningen Science Advances i veckan.
