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无机微型发光二极管(mLED)和微型发光二极管(μLED)具有超高亮度和超长寿命,是下一代显示器对液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器的挑战。由于目前广泛使用的背板有源材料,如晶体硅(CMOS Si)、非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)和金属氧化物难以满足要求,因此正在开发具有高迁移率和大驱动电流的mLED/μLED 显示器背板薄膜晶体管(TFT)。半导体碳纳米管(s-CNT)因其独特的电子特性,长期以来一直被认为是很有前途的TFT材料。然而,基于s-CNT无规网络的TFT由于存在大量的管间结而显示出不足的性能。 本文,北京大学康佳昊 研究员、梁学磊 教授等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“High-performance thin-film transistors based on aligned carbon nanotubes for mini- and micro-LED displays”的论文,研究提出报告了基于晶圆级高密度对齐s-CNT 阵列(A-CNT)的高性能 TFT,用于 mLED/μLED驱动背板。这些具有微米级沟道长度的 A-CNT TFT 是采用标准半导体制造工艺制造的,在工作电压为约3V 时,其迁移率高达 160 cm2/Vs,驱动电流高达 417 μA/μm,超过了具有类似器件尺寸的市售 TFT。此外,在一个晶体管一个二极管(1T1D)像素电路配置中,这些 A-CNT TFT 对商用 mLED 具有良好的驱动能力,能够驱动商用 mLED/μLED显示屏。此外,2×2mLED 阵列的原型显示屏已通过对每个像素的完全控制进行了演示,这体现了A-CNT TFT技术在mLED/μLED显示屏背板方面的巨大潜力。 图2。具有从1到10的各种L的a-CNT TFT的(a)离子/W、(b)迁移率、(c)亚阈值摆幅和阈值电压、(e)Ioff/W和导通/关断比的统计特性 μm。(d) 将我们的A-CNT TFT(红星)的性能与基于其他A-CNT的FET(深蓝色圆圈)和基于s-CNT随机网络的TFT(绿色正方形)、2D (三角形)、LTPS(粉色菱形)、高迁移率金属氧化物(栗色六边形)和有机材料(橙色五边形)进行比较。(f) W为20的典型HiPco a-CNT-TFT的传输和输出曲线 μm。 图4. (a) 由A-CNT TFT 驱动的2×2mLED 阵列示意图。(b) 显示mLED单个、按行、按列和全部开关控制的图像。 总之,开发出了高性能 A-CNT TFT,其迁移率高达 160 cm2/Vs,驱动电流高达 417 μA/μm,超过了具有相似沟道长度的 LTPS 和IGZO TFT。这些 A-CNT TFT 具有良好的驱动 mLED/μLED 单个像素的能力。此外,还展示了一个由2×2mLED 阵列组成的显示元件原型,体现了我们的A-CNT TFT背板技术在 mLED/μLED 显示器方面的巨大潜力。 江南官方体育app 上一篇:清华《Adv Mater》:实现 下一篇:海泰新光:第二代4K摄像系统的I |