Molybdenum disulfide có hiệu suất rất tốt như một vật liệu bán dẫn 2D, nghĩa là chúng dễ bị uốn cong. Electron có thể di chuyển nhanh chóng trong các chất bán dẫn như vậy. Đồng thời, các chất bán dẫn như vậy là trong suốt vì chúng chỉ dày khoảng một nguyên tử. Những tính năng này làm cho chúng lý tưởng để làm màn hình OLED linh hoạt. Tuy nhiên, khi các nhà sản xuất cố gắng xử lý molybdenum disulfide thành các bóng bán dẫn điều khiển các pixel OLED, điện trở giữa molybdenum disulfide (MoS2) và nguồn và cống của bóng bán dẫn sẽ quá cao, khiến vật liệu tuyệt vời này không thể hoạt động. Tải ứng dụng. Giờ đây, các kỹ sư Hàn Quốc đã tìm ra cách áp dụng bóng bán dẫn molybdenum disulfide cho màn hình OLED dẻo. Họ đã sử dụng bóng bán dẫn này để tạo thành ma trận 6 x 6 chấm đơn giản trên một tấm nhựa có độ dày chỉ 7 micron. Mảnh nhựa này có thể được áp dụng cho da người. Màn hình tấm nhựa đơn giản này rất mềm và có thể uốn cong mà không uốn ở bán kính uốn cong dưới 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, một chuyên gia điện tử linh hoạt tại Đại học Yonsei ở Seoul, giải thích rằng "tính cơ động của tàu sân bay" là hiệu suất chính mà họ cần phải giải quyết. Tính chất này đo tốc độ mà điện tích đi qua chất bán dẫn. Ví dụ, vật liệu được sử dụng để tạo ra hầu hết các con chip, silicon tinh thể, có độ linh động của sóng mang là 1400 cm vuông mỗi volt-giây (cm2 / Vs). Các chất bán dẫn tạo nên bảng nối đa năng hiển thị là các hệ thống để chuyển đổi và chiếu sáng các pixel. Khả năng di động của nhà mạng được yêu cầu phải có khả năng điều khiển đủ dòng để vận hành các pixel này, cũng như tốc độ bit của video. "Đối với màn hình LCD truyền thống, các tấm nền của chúng có thể được làm từ silicon vô định hình với độ linh động của sóng mang thấp hơn", Ahn nói. Vật liệu này có độ linh động điện tử khoảng 1 cm2 / V-giây. Nhưng màn hình OLED đòi hỏi tính di động cao hơn của nhà mạng. Các nhà sản xuất màn hình OLED, bao gồm LG và Samsung, sử dụng các vật liệu di động cao hơn như polysilicon (> 10 cm 2 / V-giây) và chất bán dẫn oxit. Tuy nhiên, "những vật liệu này cứng và giòn", Ahn nói. Chúng có thể bị uốn cong đến một mức độ nhất định, nhưng chúng không thể bị uốn cong nhiều lần.
Một bóng bán dẫn molybdenum disulfide được kẹp bởi hai lớp oxit nhôm (Al 2 O 3) từ hướng trên và dưới. Thiết bị này có tính di động cao và tính di động cao là rất quan trọng để cung cấp dòng điện tới các pixel của màn hình OLED. Để tạo ra một màn hình OLED siêu mỏng, Ahn và nhóm của ông cần phải giải phóng molybdenum disulfide từ bóng bán dẫn "bắt" nó. Ahn nói: "Điện trở tiếp xúc giữa molybdenum disulfide và điện cực bóng bán dẫn là rất cao, và điện trở cao sẽ làm giảm tính di động của bóng bán dẫn molybdenum disulfide." Chìa khóa để giải quyết vấn đề là nhận ra rằng chất bán dẫn 2D rất dễ bị ảnh hưởng bởi các vật liệu xung quanh. . Không giống như các phương tiện thông thường để đặt bóng bán dẫn trên bề mặt của oxit silic, nhóm của Ahn sử dụng các vật liệu rất mịn và dễ điều khiển. Họ kẹp các bóng bán dẫn trong hai lớp nhôm oxit cách điện. Giao diện giữa oxit nhôm và molybdenum disulfide làm tăng các electron trong chất bán dẫn, tương tự như hiện tượng pha tạp hóa chất vào vật liệu silicon để biến nó thành chất bán dẫn. Cải tiến này khắc phục vấn đề kháng tiếp xúc cao và cải thiện tính di động của sóng mang điện tích. Ngoài ra, vật liệu điện môi mịn không tạo ra các điểm có thể bẫy điện tích, tăng thêm độ linh động lên 17 đến 20 cm vuông mỗi volt.
Họ đã báo cáo phát minh này cho tạp chí Science Advances trong tuần này.
