Toppan Inc. berichtete Anfang des Jahres, dass es eine IGZO-TFT-Technologie entwickelt hat, die >1 Mio. Biegezyklen bei einem Radius von 1 mm standhält. Das ist ein unglaubliches Ergebnis (zum Vergleich: ein faltbares Smartphone hat einen Radius von 3 mm). Dies ist ein fantastisches Ergebnis. Manabu Ito erläuterte auf einer TechBlick-Konferenz, wie dies erreicht wurde. Hier bieten wir eine Zusammenfassung der wichtigsten technischen Innovationen.
1) Organisches Dielektrikum: Im Allgemeinen haben sich viele auf organische Halbleiter konzentriert, um die Biegsamkeit von TFT-Arrays zu fördern. Der aktive Kanal ist jedoch um ein Vielfaches dünner als das Dielektrikum und hat daher einen weitaus geringeren Einfluss auf die Biegsamkeit. In dieser Arbeit wechselte Toppan zu einem organischen Gate-Isolator und Ätzstoppermaterial (auf PVP-Basis??) anstelle der glasartigen Materialien SiOx, SiNx oder AlOx.
2) Plasma-Resist-Schicht: Wie auf der Folie unten zu sehen ist, beschädigt die Abscheidung der IGZO-Schicht direkt auf dem organischen Dielektrikum (Botton-Gate-Bauelementarchitektur) die Oberfläche, was zu sehr schlechten TFT-Eigenschaften mit geringer Mobilität, begrenztem On/Off-Verhältnis, höherer Schwellenspannung und schlechten Sub-Threshold-Eigenschaften führt. Um dieses Problem zu lösen, haben Ito-san et al. eine nur 7 nm dünne SiOx-Schicht mit ALD abgeschieden. Diese Schicht trägt zur Verbesserung der Grenzflächeneigenschaften bei und schützt außerdem die darunter liegende organische dielektrische Schicht während der Positionierung. Wie unten gezeigt, führt dies zu hervorragenden Übertragungseigenschaften für das TFT!
3) Insel-Ansatz: Die 7nm dünne SiO2-Schicht wurde jedoch nach 100k Zyklen bei einem Radius von 1mm rissig. Die Risse zerstörten im Wesentlichen die TFT-Funktion. Um dies zu verhindern, wurde die SiO2-Schicht so strukturiert, dass sie nur unterhalb des TFT-Bereichs vorhanden war. Diese kleine Änderung - die einen zusätzlichen Fotolithografieschritt erfordert - stellt sicher, dass das Gerät bei einem Radius von 1 mm mehr als eine Million Mal gebogen wird.
Wie auf der letzten Folie zu sehen ist, stellt diese Arbeit immer noch den Stand der Technik dar. Es geht nicht um Druck oder additive Elektronik, sondern um die Entwicklung und Herstellung wirklich flexibler TFT-Arrays, die extremen Krümmungen folgen können. In diesem Projekt wird ein 64-Pixel-TFT-Array mit einem ferroelektrischen Polymer kombiniert, um ein flexibles Bewegungssystem zur Erkennung von Schluckbewegungen zu schaffen. [This is automatically translated from English]
