इंडियम गैलियम जिंक ऑक्साइड

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ईण्डीयुम गैलियम जस्ता ऑक्साइड (IGZO) एक अर्धचालक पदार्थ है, जिसमें इंडियम (In), गैलियम (Ga), जिंक (Zn) और ऑक्सीजन (O) शामिल हैं। आईजीजेडओ पतली फिल्म वाला ट्रांजिस्टर (टीएफटी) का उपयोग फ्लैट-पैनल डिस्प्ले (एफपीडी) के टीएफटी बैकप्लेन में किया जाता है। IGZO-TFT को 2003 में टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और जापान विज्ञान और प्रौद्योगिकी एजेंसी (JST) में हिदेओ होसोनो के समूह द्वारा विकसित किया गया था (क्रिस्टलीय IGZO-TFT)[1][2] और 2004 में (अनाकार IGZO-TFT)।[3] आईजीजेडओ-टीएफटी में अनाकार सिलिकॉन की इलेक्ट्रॉन गतिशीलता 20-50 गुना है, जिसका उपयोग अक्सर लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) और इलेक्ट्रॉनिक कागज | ई-पेपर में किया जाता है। परिणामस्वरूप, IGZO-TFT फ्लैट-पैनल डिस्प्ले की गति, रिज़ॉल्यूशन और आकार में सुधार कर सकता है। वर्तमान में इसका उपयोग जैविक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) टीवी डिस्प्ले में उपयोग के लिए पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर के रूप में किया जाता है।

IGZO-TFT और इसके एप्लिकेशन JST द्वारा पेटेंट कराए गए हैं।[4] इन्हें सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स को लाइसेंस दिया गया है[4](2011 में) और तीव्र निगम [5] (2012 में)।

2012 में, शार्प आईजीजेडओ-टीएफटी को शामिल करते हुए एलसीडी पैनल का उत्पादन शुरू करने वाला पहला था।[6] शार्प स्मार्टफोन, टैबलेट कंप्यूटर और 32 एलसीडी के लिए IGZO-TFT का उपयोग करता है। इनमें LCD का अपर्चर रेश्यो 20% तक बेहतर होता है। एलसीडी आइडलिंग स्टॉप तकनीक से बिजली की खपत में सुधार होता है, जो IGZO-TFT की उच्च गतिशीलता और कम ऑफ करंट के कारण संभव है।[7] शार्प ने स्मरण पुस्तक अनुप्रयोगों के लिए उच्च पिक्सेल-घनत्व पैनल जारी करना शुरू कर दिया है।[8] IGZO-TFT का उपयोग बेईमानी द्वारा आपूर्ति किए गए अल्ट्राबुक पीसी के 14 3,200x1,800 एलसीडी में भी किया जाता है,[9] रेज़र इंक. ब्लेड 14 (टचस्क्रीन वेरिएंट) गेमिंग लैपटॉप और एलजी इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा आपूर्ति किए गए 55 ओएलईडी टीवी में भी उपयोग किया जाता है।[10] [[ ज़िंक ऑक्साइड ]] पर IGZO का लाभ यह है कि यह ऑक्साइड अर्धचालकों के लिए सामान्य उच्च वाहक गतिशीलता को बनाए रखते हुए एक समान अनाकार चरण के रूप में पतली-फिल्म जमाव हो सकता है।[11] ट्रांजिस्टर थोड़े -संश्लेषण |फोटो-सेंसिटिव होते हैं, लेकिन प्रभाव केवल गहरे बैंगनी से अल्ट्रा-वायलेट (3 इलेक्ट्रॉनवोल्ट से ऊपर फोटॉन ऊर्जा) रेंज में महत्वपूर्ण हो जाता है, जो पूरी तरह से पारदर्शी ट्रांजिस्टर की संभावना प्रदान करता है।

बड़े पैमाने पर IGZO निर्माण में वर्तमान बाधा संश्लेषण विधि है। ट्रांसपेरेंट कंडक्टिंग ऑक्साइड (टीसीओ) संश्लेषण के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक स्पंदित लेजर जमाव (पीएलडी) है।[12] पीएलडी में, ठोस तत्व लक्ष्यों पर नैनो-आकार के धब्बों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए एक लेज़र का उपयोग किया जाता है। फिल्म की संरचना को नियंत्रित करने के लिए लेजर पल्स आवृत्तियों को लक्ष्य के बीच अनुपात में भिन्न किया जाता है। कम तापमान जमाव की क्षमता के कारण IGZO को सब्सट्रेट (रसायन विज्ञान) जैसे क्वार्ट्ज, सिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन, या यहां तक ​​कि प्लास्टिक पर भी जमा किया जा सकता है। सब्सट्रेट्स को पीएलडी वैक्यूम चैंबर में रखा जाता है, जो अनुकूल विद्युत गुणों को सुनिश्चित करने के लिए ऑक्सीजन दबाव को नियंत्रित करता है। संश्लेषण के बाद, फिल्म को एनीलिंग (धातुकर्म) किया जाता है, या वायुमंडल में समायोजित करने के लिए धीरे-धीरे हवा के संपर्क में लाया जाता है।

जबकि पीएलडी एक उपयोगी और बहुमुखी संश्लेषण तकनीक है, इसमें प्रत्येक नमूने को नियमित वायुमंडलीय परिस्थितियों में समायोजित करने के लिए महंगे उपकरण और बहुत समय की आवश्यकता होती है। यह औद्योगिक विनिर्माण के लिए आदर्श नहीं है.

समाधान प्रसंस्करण एक अधिक लागत प्रभावी विकल्प है। विशेष रूप से, दहन संश्लेषण तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। किम एट अल. एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया बनाने के लिए ऑक्सीडाइज़र के साथ धातु नाइट्रेट समाधान का उपयोग किया गया।[13] दहन संश्लेषण का एक सामान्य प्रकार स्पिन कोटिंग है,[14] जिसमें लक्ष्य संरचना के आधार पर, गर्म प्लेट पर इन और गा समाधान परतों को जमा करना और लगभग 200 और 400 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान पर एनीलिंग करना शामिल है। फ़िल्मों को हवा में एनील्ड किया जा सकता है, जो पीएलडी की तुलना में एक बड़ा लाभ है।

संदर्भ

  1. ↑ Nomura, K; Ohta, H; Ueda, K; Kamiya, T; Hirano, M; Hosono, H (2003-05-23). "एकल-क्रिस्टलीय पारदर्शी ऑक्साइड सेमीकंडक्टर में निर्मित पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर". Science. 300 (5623): 1269–1272. Bibcode:2003Sci...300.1269N. doi:10.1126/science.1083212. PMID 12764192. S2CID 20791905.
  2. ↑ "To whom interested in Research & Development and/or Business Development of IGZO-based Oxide Semiconductor TFT". Jst.go.jp. Retrieved 2015-11-01.
  3. ↑ Nomura, K; Ohta, H; Takagi, A; Kamiya, T; Hirano, M; Hosono, H (Nov 2004). "अनाकार ऑक्साइड अर्धचालकों का उपयोग करके पारदर्शी लचीली पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर का कमरे के तापमान पर निर्माण". Nature. 432 (7016): 488–492. Bibcode:2004Natur.432..488N. doi:10.1038/nature03090. PMID 15565150. S2CID 4302869.
  4. ↑ 4.0 4.1 "जेएसटी ने उच्च प्रदर्शन पतली फिल्म ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकी के लिए सैमसंग के साथ पेटेंट लाइसेंस समझौते पर हस्ताक्षर किए". Jst.go.jp. July 20, 2011. Retrieved 2015-11-01.
  5. ↑ "シャープとJSTが酸化物半導体に関するライセンス契約を締結 | ニュースリリース：シャープ". Sharp.co.jp. Retrieved 2015-11-01.
  6. ↑ "Sharp Begins Production of World's First LCD Panels Incorporating IGZO Oxide Semiconductors | Press Releases | Sharp Global". Sharp-world.com. 2012-04-13. Retrieved 2015-11-01.
  7. ↑ "機能・サービス｜docomo NEXT series AQUOS PHONE ZETA SH-02Eトップ｜docomoラインアップ ｜AQUOS：シャープ". Sharp.co.jp. Retrieved 2015-11-01.
  8. ↑ "Sharp to Produce 3 Types of IGZO LCD Panels for Notebook PCs | Press Releases | Sharp Global". Sharp-world.com. 2013-05-14. Retrieved 2015-11-01.
  9. ↑ "फुजित्सु ने चार नए मॉडलों के साथ एफएमवी सीरीज पीसी की नई लाइनअप लॉन्च की - फुजित्सु ग्लोबल". Fujitsu.com. Retrieved 2015-11-01.
  10. ↑ "LG DISPLAY SAYS UHD OLED TV PANEL PRODUCTS IN VARIOUS SIZES AND DESIGNS IN 2015 - Flat Panel TV and Display World-2 液晶・業界・動向". Flat-display-2.livedoor.biz. 2013-05-27. Retrieved 2015-11-01.
  11. ↑ Chiao-Shun Chuang. "P-13: Photosensitivity of Amorphous IGZO TFTs for Active-Matrix Flat-Panel Displays" (PDF). Eecs.umichy.edu. Retrieved 2015-11-01.
  12. ↑ Jin, B.J; Im, S; Lee, S.Y (May 2000). "स्पंदित लेजर जमाव द्वारा नीलमणि पर उगाई गई ZnO पतली फिल्मों से उत्सर्जित बैंगनी और यूवी ल्यूमिनसेंस". Thin Solid Films. 366 (1–2): 107–110. Bibcode:2000TSF...366..107J. doi:10.1016/S0040-6090(00)00746-X.
  13. ↑ Kim, Myung-Gil; Kanatzidis, Mercouri G.; Facchetti, Antonio; Marks, Tobin J. (17 April 2011). "दहन प्रसंस्करण के माध्यम से उच्च-प्रदर्शन धातु ऑक्साइड पतली-फिल्म इलेक्ट्रॉनिक्स का कम तापमान निर्माण". Nature Materials. 10 (5): 382–388. Bibcode:2011NatMa..10..382K. doi:10.1038/nmat3011. PMID 21499311.
  14. ↑ Mitzi, David B.; Kosbar, Laura L.; Murray, Conal E.; Copel, Matthew; Afzali, Ali (March 2004). "स्पिन कोटिंग द्वारा तैयार उच्च गतिशीलता अल्ट्राथिन अर्धचालक फिल्में". Nature. 428 (6980): 299–303. Bibcode:2004Natur.428..299M. doi:10.1038/nature02389. PMID 15029191. S2CID 4358062.
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