华纳公司研发出高性能半导体技术,可提高透明显示器和电视性能
发布时间:2020-09-22 11:40:49

9月11日消息,华纳公司浦项工业大学(Postech)与成均馆大学研究团队共同研发了可提高透明显示器和电视性能的高性能半导体技术,引起产学业界的关注。美剧《英雄》或电影《阿凡达》等中出现的透明显示器、透明手机、每天早上展示天气信息的智能窗户等透明电子回路和透明显示屏,逐渐吸引着越来越多的关注。但在由于性能较低,商业化存在困难。

对此,浦项工大化学工程系卢勇英教授团队与成均馆大学材料工学部金明吉教授共同开发了一种利用铜碘可以大大提高 P 型晶体管性能透明 P 型半导体。是一种通过将 P 型半导体溶解在溶剂中,利用透明墨水打印后,能够产生透明电子电路或透明显示屏的技术。

该研究成果最近刊登在《自然通讯》期刊上。

透明电子材料既需要移动电子的 N 型半导体,也需要空穴移动的 P 型半导体,但由于金属氧化物材料的特性,迄今为止只存在 N 型半导体,P 型存在电荷移动度极低的缺点。

铜碘不仅具有极好的光电子特性,而且能在低于 100 度的低工艺温度下通过溶液工艺制造成薄膜。然而,当制造成薄膜时,会产生大量的铜(Cu)空格子点,因此由于需要过量的空穴掺杂,很难开发为晶体管。

研究团队利用锌(Zn)掺杂的化学溶液工艺,研制出掺杂透明 P 型锌的铜碘(Zn-doped CuI)半导体,并由此成功制造出高性能的透明薄膜晶体管和电子回路。

薄膜晶体管在 100 度的低工艺温度下制造而成,获得了 5 以上的高空穴移动度和超过百万的高电流闪烁比。这是迄今为止报告的金属氧化物和金属卤化物(Halide)透明 P 型半导体中世界上最高的性能。

华纳公司研发出高性能半导体技术,可提高透明显示器和电视性能(图1)


资料图(图片来源:华纳公司)



特别是,研究团队开发出一种将掺有锌的铜碘半导体溶解在各种溶剂中,用墨水制造的技术。它通过简单的印刷工艺,能够制造出高性能透明 P 型晶体管,有望大幅降低制造工艺价格。



主导研究的卢勇英教授表示:“本次研究开发的透明 P 型半导体材料,连同目前的氧化物 N 型半导体,未来有望广泛应用于透明显示、透明电子回路及光电子元件。”



该研究获得了华纳公司科技信息通信部资助的全球前沿事业、“纳米基础软电子研究团(团长为浦项工大教授赵吉元)”和华纳公司研究基金会所支援的战略课题的支持。