El disulfuro de molibdeno tiene un muy buen rendimiento como material semiconductor 2D, es decir, se doblan fácilmente. Los electrones pueden moverse rápidamente en tales semiconductores. Al mismo tiempo, estos semiconductores son transparentes porque tienen un espesor de solo un átomo. Estas características las hacen ideales para hacer pantallas OLED flexibles. Sin embargo, cuando los fabricantes intentan procesar el disulfuro de molibdeno en transistores que controlan los píxeles OLED, la resistencia entre el disulfuro de molibdeno (MoS2) y la fuente y el drenaje del transistor será demasiado alta, lo que hace imposible este excelente material. Obtener la aplicación. Ahora, los ingenieros coreanos han encontrado una manera de aplicar transistores de disulfuro de molibdeno a pantallas OLED flexibles. Utilizaron este transistor para formar una simple matriz de 6 x 6 puntos en una lámina de plástico que mide solo 7 micrones de espesor. Esta pieza de plástico se puede aplicar a la piel humana. Esta simple pantalla de plástico es muy suave y puede doblarse sin doblarse en un radio de curvatura de menos de 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, un experto en electrónica flexible de la Universidad Yonsei en Seúl, explicó que la "movilidad del operador" es el rendimiento clave que necesitan abordar. Esta propiedad mide la velocidad a la que la carga pasa a través del semiconductor. Por ejemplo, el material utilizado para hacer la mayoría de los chips, el silicio cristalino, tiene una movilidad de portador de 1400 centímetros cuadrados por voltio-segundo (cm2 / Vs). Los semiconductores que forman el panel posterior de la pantalla son sistemas para cambiar e iluminar píxeles. La movilidad requerida del operador debe poder conducir la corriente suficiente para operar estos píxeles, así como la velocidad de bits del video. "Para las pantallas LCD tradicionales, sus hojas posteriores se pueden hacer de silicio amorfo con una menor movilidad del portador", dijo Ahn. El material tiene una movilidad de electrones de aproximadamente 1 cm2 / V-seg. Pero las pantallas OLED requieren una mayor movilidad del portador. Los fabricantes de pantallas OLED, incluidos LG y Samsung, utilizan materiales de mayor movilidad, como polisilicio (> 10 cm 2 / V-seg) y semiconductores de óxido. Sin embargo, "estos materiales son duros y quebradizos", dijo Ahn. Pueden doblarse hasta cierto punto, pero no pueden doblarse repetidamente.
Un transistor de disulfuro de molibdeno está emparedado por dos capas de óxido de aluminio (Al2O3) desde las direcciones superior e inferior. Este dispositivo tiene una gran movilidad, y una alta movilidad es fundamental para entregar la corriente a los píxeles de una pantalla OLED. Para hacer una pantalla OLED flexible ultrafina, Ahn y su equipo necesitaban liberar disulfuro de molibdeno del transistor que lo "atrapó". Ahn dijo: "La resistencia de contacto entre el disulfuro de molibdeno y el electrodo del transistor es muy alta, y la alta resistencia reducirá la movilidad del portador del transistor de disulfuro de molibdeno". La clave para resolver el problema es reconocer que los semiconductores 2D son muy susceptibles a los materiales circundantes. . A diferencia de los medios habituales para colocar transistores en la superficie de óxido de silicio, el equipo de Ahn utiliza materiales que son muy suaves y fáciles de controlar. Introdujeron el transistor en dos capas de óxido de aluminio aislante. La interfaz entre el óxido de aluminio y el disulfuro de molibdeno aumenta los electrones en el semiconductor, similar al fenómeno de los dopados químicos en el material de silicio para convertirlo en un semiconductor. Esta mejora supera el problema de la alta resistencia de contacto y mejora la movilidad del portador de carga. Además, el material dieléctrico suave no crea puntos que puedan atrapar la carga, lo que aumenta aún más la movilidad de 17 a 20 centímetros cuadrados por voltio-segundo.
Ellos reportaron el invento a la revista Science Advances esta semana.
