Perovskite半導体は、将来の回路を後押しします

Postech（Pohang科学技術大学）の化学工学部の研究チームは、次世代のディスプレイと電子機器を再構築するための画期的な技術を開発しました。

ビデオをストリーミングしたり、スマートフォンでゲームをプレイしたりすると、数千のトランジスタがバックグラウンドで静かに動作します。これらの小さなコンポーネントは、電流を調整して画像を表示し、トラフィックフローを制御するトラフィックシグナルなどのスムーズなアプリのパフォーマンスを確保します。


トランジスタは通常、n型（電子輸送）およびp型（穴輸送）に分類され、n型デバイスは通常、より良いパフォーマンスを提供します。ただし、電力使用量が少ない高速コンピューティングの場合、P型トランジスタはN型デバイスを効率的に一致させる必要があります。

これに取り組むために、チームは、ユニークな結晶構造であるスズベースのペロブスカイトを備えた新しいP型半導体材料を探索しました。この材料は、高性能P型トランジスタに大きな期待を示しています。伝統的に、スケーラビリティと一貫性が限られている紙にインクを浸すのと同様に、ソリューションプロセスを使用して作成されていました。

大幅なブレークスルーでは、研究チームは、OLED TVや半導体チップ製造などの産業で一般的に使用されるプロセスである熱蒸発を成功裏に適用し、高品質のCaesium-Tin-Tin-Tin-odide（CSSNI3）半導体層を生産しました。この方法では、高温材料を蒸発させて、基板上に薄膜を形成します。

さらに、少量の塩化物（PBCL2）を組み込むことにより、チームはペロブスカイト薄膜の均一性と結晶性を改善しました。結果として得られるトランジスタは、30cm²/v・sの穴の移動度と、市販のNタイプの酸化物半導体に匹敵する10〜のオン/オフ比を達成しました。これは、スイッチング中の迅速な信号処理と低消費電力を示しています。

この進歩により、デバイスの安定性が向上し、大型エリアデバイスアレイの作成が可能になり、以前のソリューションベースの方法の2つの大きな制限を克服できます。重要なことに、この技術はOLEDディスプレイの生産で使用される既存の製造機器と互換性があり、コスト削減と合理化された製造プロセスの可能性を提供します。

このテクノロジーは、スマートフォン、テレビ、垂直に積み重ねられた統合サーキット、ウェアラブルエレクトロニクスに超薄く、柔軟な、高解像度ディスプレイを商業化するためのエキサイティングな可能性を開きます。