Molybdeenidisulfidilla on erittäin hyvä suorituskyky 2D-puolijohdemateriaalina, eli ne ovat helposti taivutettavissa. Elektronit voivat liikkua nopeasti tällaisissa puolijohteissa. Samaan aikaan tällaiset puolijohteet ovat läpinäkyviä, koska ne ovat vain noin yhden atomin paksuja. Nämä ominaisuudet tekevät niistä ihanteellisen joustavien OLED-näyttöjen tekemiseen. Kuitenkin, kun valmistajat yrittävät käsitellä molybdeenidisulfidia transistoreiksi, jotka ohjaavat OLED-pikseleitä, molybdeenidisulfidin (MoS2) ja transistorin lähteen ja nielun välinen vastus on liian korkea, mikä tekee tästä erinomaisesta materiaalista mahdotonta. Hanki sovellus. Nyt korealaiset insinöörit ovat löytäneet tavan soveltaa molybdeenidisulfiditransistoreita joustaviin OLED-näyttöihin. He käyttivät tätä transistoria muodostamaan yksinkertainen 6 x 6 pistematriisi muovilevylle, jonka paksu oli vain 7 mikronia. Tämä muoviosa voidaan levittää iholle. Tämä yksinkertainen muovilevyn näyttö on erittäin pehmeä ja se voidaan taivuttaa taivuttamatta alle 1 cm: n taivutussäteellä.
Jon-Hyun Ahn, Soulin Yonsei-yliopiston joustava elektroniikka-asiantuntija, kertoi, että "operaattorin liikkuvuus" on keskeinen suorituskyky, jota he tarvitsevat. Tämä ominaisuus mittaa nopeutta, jolla varaus kulkee puolijohdon läpi. Esimerkiksi useimpien sirujen, kiteisen pii, valmistuksessa käytettävän materiaalin kantokyky on 1400 neliömetriä / voltti-sekunti (cm2 / Vs). Näytön taustalevyn muodostavat puolijohteet ovat järjestelmiä pikselien vaihtamiseen ja valaisemiseen. Vaaditun kantoaallon liikkuvuuden on kyettävä ajamaan tarpeeksi virtaa näiden pikselien käyttämiseen sekä videon bittinopeutta. "Perinteisissä LCD-näytöissä niiden selkälevyt voidaan valmistaa amorfisesta piistä, jolla on alhaisempi kantokyky", Ahn sanoi. Materiaalin elektronin liikkuvuus on noin 1 cm2 / V-s. Mutta OLED-näytöt vaativat suurempaa kantoaallon liikkuvuutta. OLED-näyttövalmistajat, mukaan lukien LG ja Samsung, käyttävät suurempia liikkuvuusmateriaaleja, kuten polysilikonia (> 10 cm 2 / V-sek) ja oksidipuolijohteita. "Nämä materiaalit ovat kuitenkin kovia ja hauraita", Ahn sanoi. Ne voidaan taivuttaa jossain määrin, mutta niitä ei voi taivuttaa toistuvasti.
Molybdeenidisulfiditransistori on kerrostettu kahdella kerroksella alumiinioksidia (Al2O3) ylemmästä ja alemmasta suunnasta. Tällä laitteella on suuri liikkuvuus, ja suuri liikkuvuus on kriittinen OLED-näytön pikseleille. Jotta ultra-ohut joustava OLED-näyttö, Ahn ja hänen tiiminsä tarvitsivat vapauttaa molybdeenidisulfidia transistorista, joka "kiinni". Ahn sanoi: "Molybdeenidisulfidin ja transistorielektrodin välinen kosketusresistanssi on hyvin korkea, ja korkea vastus vähentää molybdeenidisulfiditransistorin kantoaallon liikkuvuutta." Ongelman ratkaisun avain on tunnistaa, että 2D-puolijohteet ovat hyvin herkkiä ympäröiville materiaaleille. . Toisin kuin tavanomaiset keinot sijoittaa transistorit piioksidin pinnalle, Ahnin tiimi käyttää materiaaleja, jotka ovat hyvin sileitä ja helposti hallittavia. Ne yhdistivät transistorin kahteen kerrokseen eristävää alumiinioksidia. Alumiinioksidin ja molybdeenidisulfidin välinen rajapinta lisää puolijohteessa olevia elektroneja, jotka ovat samankaltaisia kuin kemikaalien seostus pii-materiaaliin, jotta se olisi puolijohdetta. Tämä parannus voittaa korkean kosketusresistanssin ongelman ja parantaa latauskannattimen liikkuvuutta. Lisäksi sileä dielektrinen materiaali ei synny sellaisia paikkoja, jotka voivat vangita varauksen, mikä lisää liikkuvuutta 17 - 20 neliösenttimetriä / voltti-sekuntia.
He raportoivat keksinnöstä Science Advances -lehdelle tällä viikolla.
