Novi materijal je postavljen da nam obezbedi brže i više rezolucije. Istraživači sa Univerziteta Hokaido objašnjavaju šta ovaj materijal čini tako posebnim, otvarajući vrata njegovoj primeni i daljem razvoju.
Svi displeji se sastoje od mreže sitnih svetlosnih tačaka, nazvanih pikseli, čija se osvetljenost može pojedinačno kontrolisati. Ukupan broj piksela — a samim tim i rezolucija i veličina ekrana — ograničeni su brojem ovih piksela koji se mogu adresirati u datom delu sekunde. Stoga, proizvođači ekrana pokušavaju, u jedinicama za kontrolu piksela, da koriste materijale koji pokazuju veoma visoku „mobilnost elektrona“, što je mera za to koliko brzo će struja početi da teče kroz kontrolnu jedinicu kao odgovor na napon koji se primenjuje—i dakle, koliko je piksel brz.
Novi materijal pod nazivom ITZO (za svoje sastavne elemente indijuma, kalaja, cinka i kiseonika) obećava da će biti do sedam puta brži od trenutnog najsavremenijeg materijala. Međutim, nije jasno odakle dolazi ovo poboljšanje, što ometa njegovo usvajanje za industrijsku primenu.
Naučnik za materijal sa Univerziteta Hokaido Hiromichi Ohta i njegov tim koristili su svoju jedinstvenu tehniku merenja da razjasne ovu tačku. U svom nedavnom radu objavljenom u časopisu ACS Applied Electronic Materials, oni su pokazali da je veća pokretljivost elektrona rezultat neobične činjenice da se u ITZO filmovima dovoljne debljine, slobodni naboji akumuliraju na interfejsu sa materijalom nosača i tako omogućavaju prolaz elektrona da nesmetano putuju kroz glavninu materijala.
Jedinstvena sposobnost se svodi na vrlo jednostavnu formulu: pokretljivost elektrona je proporcionalna slobodnom vremenu putovanja nosilaca naboja – u ovom slučaju elektrona – podeljeno njihovom efektivnom masom. I dok je samo merenje pokretljivosti elektrona relativno standardna tehnika, efektivna masa i slobodno vreme putovanja ne mogu se tako lako izmeriti, pa je stoga teško reći koji je faktor odgovoran za pokretljivost elektrona.
Ali merenjem kako se električno polje unutar materijala menja kao odgovor na primenjeno magnetno polje kao i na temperaturni gradijent, Ohtin tim bi mogao da zaključi efektivnu masu elektrona – a zatim izračuna i slobodno vreme putovanja. Ispostavilo se da je i efektivna masa znatno manja nego kod trenutnih najsavremenijih materijala i da je vreme slobodnog putovanja mnogo veće i, stoga, oba faktora doprinose većoj pokretljivosti elektrona. Pored toga, posmatrajući kako njihovi rezultati zavise od debljine ITZO materijala, mogli bi zaključiti kako interfejs i masa materijala doprinose ovim efektima.
Ohta objašnjava značaj ove analize: „Koristeći znanje koje smo stekli iz ove studije, mogli bismo u budućnosti da dizajniramo druge transparentne oksidne poluprovodničke tankoslojne tranzistore sa različitim hemijskim sastavima koji pokazuju još bolja svojstva mobilnosti elektrona. Stoga je ova studija veliki korak ka sledećoj generaciji ekrana ultra visoke rezolucije.
