Das neue Material könnte uns schnellere Displays mit höherer Auflösung ermöglichen. Forscher
Alle Displays bestehen aus Pixeln, deren Helligkeit istindividuell einstellbar. Gesamtzahl der Pixel – und daher sind Auflösung und Displaygröße – Begrenzt durch die Anzahl der Pixel, die in einem bestimmten Sekundenbruchteil verarbeitet werden können. Daher versuchen Displayhersteller, Materialien in Pixelsteuereinheiten zu verwenden, die eine sehr hohe „Elektronenmobilität“ aufweisen. Dies ist ein Maß dafür, wie schnell Strom durch eine solche Steuereinheit als Reaktion auf das Anlegen von Spannung fließt – und wie "schnell" ist ein Pixel.
ITZO verspricht, sieben Mal schneller zu sein als die heutigen ähnlichen Materialien. Bisher war jedoch nicht klar, woher diese Verbesserung kommt, was ihre Anwendung in der Industrie verhindert hat.
Der Materialwissenschaftler der Universität Hokkaido, Hiromichi Ohtaund sein Team nutzten ihre einzigartige Messtechnik, um dieses Problem zu klären. Sie zeigten, dass die höhere Elektronenmobilität aus der ungewöhnlichen Tatsache resultiert, dass sich in ITZO-Filmen ausreichender Dicke freie Ladungen an der Grenzfläche zum Trägermaterial aufbauen und so passierende Elektronen ungehindert durch die Masse des Materials passieren lassen.
Ihrer Meinung nach läuft alles auf eine sehr einfache Sache hinausFormel: Die Elektronenmobilität ist proportional zur freien Laufzeit der Ladungsträger – in diesem Fall Elektronen – dividiert durch ihre effektive Masse. Ohtas Team konnte die effektive Masse der Elektronen bestimmen und anschließend die freie Wegzeit berechnen. Es stellte sich heraus, dass die effektive Masse viel kleiner ist als die moderner Materialien und die freie Laufzeit viel länger ist und daher beide Faktoren zu einer höheren Elektronenmobilität beitragen.
„Die dabei gewonnenen Erkenntnisse nutzenForschung können wir in Zukunft andere transparente Oxidhalbleiter-Dünnschichttransistoren mit anderen chemischen Eigenschaften entwickeln, die noch bessere Elektronenmobilitätseigenschaften aufweisen werden“, erklärt Ohta.