Ahn dan timnya kemudian ingin membuat jam tangan pintar atau layar fleksibel seukuran smartphone.
Molybdenum disulfide memiliki kinerja yang sangat baik sebagai bahan semikonduktor 2D, yaitu, mereka mudah bengkok. Elektron dapat bergerak cepat dalam semikonduktor semacam itu. Pada saat yang sama, semikonduktor semacam itu transparan karena hanya setebal satu atom. Fitur-fitur ini membuatnya ideal untuk membuat tampilan OLED yang fleksibel. Namun, ketika pabrikan berusaha memproses molibdenum disulfida menjadi transistor yang mengontrol piksel OLED, resistensi antara molibdenum disulfida (MoS2) dan sumber dan pembuangan transistor akan terlalu tinggi, membuat bahan yang sangat baik ini menjadi tidak mungkin. Dapatkan aplikasinya. Sekarang, insinyur Korea telah menemukan cara untuk menerapkan transistor molybdenum disulfide ke display OLED yang fleksibel. Mereka menggunakan transistor ini untuk membentuk matriks 6 x 6 dot sederhana pada lembaran plastik yang hanya setebal 7 mikron. Potongan plastik ini bisa diaplikasikan pada kulit manusia. Tampilan lembaran plastik sederhana ini sangat lembut dan dapat ditekuk tanpa menekuk pada radius tikungan kurang dari 1 cm.
Jong-Hyun Ahn, seorang ahli elektronik fleksibel di Universitas Yonsei di Seoul, menjelaskan bahwa "mobilitas pembawa" adalah kinerja utama yang harus mereka tangani. Properti ini mengukur tingkat di mana biaya melewati semikonduktor. Misalnya, bahan yang digunakan untuk membuat sebagian besar chip, silikon kristal, memiliki mobilitas pembawa 1400 sentimeter persegi per volt-detik (cm2 / Vs). Semikonduktor yang membentuk backplane tampilan adalah sistem untuk berpindah dan menerangi piksel. Mobilitas operator yang diperlukan harus mampu menggerakkan arus yang cukup untuk mengoperasikan piksel ini, serta laju bit video. "Untuk layar LCD tradisional, backsheets mereka dapat dibuat dari silikon amorf dengan mobilitas pembawa yang lebih rendah," kata Ahn. Bahan tersebut memiliki mobilitas elektron sekitar 1 cm2 / V-dtk. Tetapi tampilan OLED membutuhkan mobilitas pembawa yang lebih tinggi. Pembuat layar OLED, termasuk LG dan Samsung, menggunakan bahan mobilitas yang lebih tinggi seperti polisilikon (> 10 cm 2 / V-detik) dan semikonduktor oksida. Namun, "bahan-bahan ini keras dan rapuh," kata Ahn. Mereka dapat ditekuk sampai batas tertentu, tetapi mereka tidak dapat ditekuk berulang kali.
Transistor molibdenum disulfida diapit oleh dua lapis aluminium oksida (Al2O3) dari arah atas dan bawah. Perangkat ini memiliki mobilitas tinggi, dan mobilitas tinggi sangat penting untuk memberikan arus ke piksel tampilan OLED. Untuk membuat tampilan OLED fleksibel ultra-tipis, Ahn dan timnya perlu melepaskan molybdenum disulfide dari transistor yang "menangkapnya". Ahn berkata: "Resistansi kontak antara molybdenum disulfide dan elektroda transistor sangat tinggi, dan resistansi yang tinggi akan mengurangi mobilitas pembawa transistor molybdenum disulfide." Kunci untuk menyelesaikan masalah adalah mengenali bahwa semikonduktor 2D sangat rentan terhadap material di sekitarnya. . Berbeda dengan cara biasa menempatkan transistor pada permukaan silikon oksida, tim Ahn menggunakan bahan yang sangat halus dan mudah dikendalikan. Mereka menjepit transistor dalam dua lapisan aluminium oksida isolasi. Antarmuka antara aluminium oksida dan molibdenum disulfida meningkatkan elektron dalam semikonduktor, mirip dengan fenomena bahan kimia doping menjadi bahan silikon untuk menjadikannya semikonduktor. Peningkatan ini mengatasi masalah resistensi kontak yang tinggi dan meningkatkan mobilitas pembawa muatan. Selain itu, bahan dielektrik yang halus tidak menciptakan bintik-bintik yang dapat menjebak muatan, semakin meningkatkan mobilitas hingga 17 hingga 20 sentimeter persegi per volt-detik.
Mereka melaporkan penemuan itu ke jurnal Science Advances minggu ini.
