Molybdendisulfid har en meget god ytelse som et 2D halvledermateriale, det vil si at de er lett bøyd. Elektroner kan bevege seg raskt i slike halvledere. Samtidig er slike halvledere gjennomsiktige fordi de bare er omtrent ett atom tykt. Disse funksjonene gjør dem ideelle for å lage fleksible OLED-skjermer. Men når produsentene forsøker å behandle molybdindisulfid i transistorer som styrer OLED piksler, vil motstanden mellom molybdendisulfid (MoS2) og kilden og dreneringen av transistoren bli for høy, noe som gjør dette gode materialet umulig. Skaff deg appen. Nå har koreanske ingeniører funnet en måte å anvende molybdindisulfid-transistorer på på fleksible OLED-skjermer. De brukte denne transistoren til å danne en enkel 6 x 6 dotmatrise på en plastplate som bare måler 7 mikrometer tykk. Dette plaststykket kan brukes på menneskelig hud. Denne enkle plastarkdisplayet er veldig myk og kan bøyes uten å bøye ved en bøyningsradius på mindre enn 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, en fleksibel elektronikkekspert ved Yonsei-universitetet i Seoul, forklarte at "mobilitet for mobilitet" er nøkkelfunksjonen de trenger for å takle. Denne egenskapen måler hastigheten som avgift passerer gjennom halvlederen. For eksempel har materialet som brukes til å lage de fleste sjetonger, krystallinsk silisium, en bærermobilitet på 1400 kvadratcentimeter per volts sekund (cm2 / Vs). Halvledere som utgjør skjermplanet er systemer for bytte og lysende piksler. Den nødvendige mobilitetsbevegelsen skal kunne kjøre nok strøm til å betjene disse pikslene, samt videobitronen. "For tradisjonelle LCD-skjermer kan deres backsheets bli laget av amorft silisium med lavere mobilitet, sier Ahn. Materialet har en elektronmobilitet på ca. 1 cm2 / V-sek. Men OLED-skjermer krever høyere mobilitet for mobilitet. OLED-skjermprodusenter, inkludert LG og Samsung, bruker høyere mobilitetsmaterialer som polysilikon (> 10 cm 2 / V-sek) og oksyd halvledere. Men "disse materialene er harde og sprø," sa Ahn. De kan bøyes til en viss grad, men de kan ikke bøyes gjentatte ganger.
En molybdindisulfid-transistor er sandwichet av to lag aluminiumoksyd (Al2O3) fra øvre og nedre retning. Denne enheten har høy mobilitet, og høy mobilitet er avgjørende for å levere strøm til piksler på en OLED-skjerm. For å lage en ultratynn, fleksibel OLED-skjerm måtte Ahn og hans team frigjøre molybdendisulfid fra transistoren som "fanget" den. Ahn sa: "Kontaktmotstanden mellom molybdendisulfid og transistorelektroden er veldig høy, og den høye motstanden vil redusere mobilitetsmobiliteten til molybdindisulfid-transistoren." Nøkkelen til å løse problemet er å anerkjenne at 2D halvledere er svært utsatt for omgivende materialer. . I motsetning til den vanlige måten å plassere transistorer på overflaten av silisiumoksyd, bruker Ahns team materialer som er veldig glatte og enkle å kontrollere. De smelte transistoren i to lag med isolerende aluminiumoksid. Grensesnittet mellom aluminiumoksidet og molybdendisulfidet øker elektronene i halvlederen, som ligner fenomenet dopingkemikalier i silikonmaterialet for å gjøre det til en halvleder. Denne forbedringen overvinter problemet med høy kontaktmotstand og forbedrer transportbærerens mobilitet. I tillegg oppnår det glatte dielektriske materialet ikke flekker som kan fange ladningen, og øker mobiliteten ytterligere til 17 til 20 kvadratcentimeter per volt-sekund.
De rapporterte oppfinnelsen til journal Science Advances denne uken.
