將二硫化鉬作為 2D 半導體材料有一項非常優異的性能，
那就是它們很容易彎曲。
電子在這樣的半導體中可以快速移動。
同時，
因為只有大約一個原子的厚度，
這類半導體是透明的。
這些特點讓它們成為製作柔性 OLED 顯示幕的理想材料。
然而，
當生產商試圖將二硫化鉬加工到控制 OLED 圖元的電晶體中時，
二硫化鉬（MoS2）與電晶體的源極和漏極之間的電阻將會過高，
使得這種優異的材料無法得到應用。
現在，
韓國的工程師找到一種辦法, 可以將二硫化鉬電晶體應用到可彎曲的 OLED 顯示幕中。
他們使用這種電晶體，
在厚度僅為 7 微米的塑膠片上組成一個簡單的 6×6 的點陣，
這片塑膠片可以貼在人的皮膚上。
這個簡單的塑膠片顯示幕非常柔軟，
用小於 1 釐米的彎曲半徑來折彎也不會損壞。
圖 | 貼在人手腕上的超薄主動矩陣有機發光二極體面板（AM-OLED）顯示幕
首爾延世大學的柔性電子專家 Jong-Hyun Ahn 解釋說，
“載流子遷移率（Carrier mobility）”是他們需要攻關的重點性能。
這項性能衡量的是電荷通過半導體的速率。
舉個例子，
用於製造大多數晶片的材料——晶體矽的載流子遷移率為 1400 平方釐米/伏-秒（cm2/V-s）。
組成顯示幕背板的半導體是用於開關和點亮圖元的系統，
它們所需的載流子遷移率必須能夠驅動足夠的電流來操作這些圖元，
還要滿足視頻碼率的要求。
“對於傳統的 LCD 液晶顯示幕，
它們的背板可以用載流子遷移率較低的非晶矽來製作。
”Ahn 說，
這種材料的電子遷移率大約為1平方釐米/伏-秒。
但是 OLED 顯示幕需要更高的載流子遷移率。
包括 LG 和三星在內的 OLED 顯示幕生產商使用遷移率較高的材料，
例如多晶矽（>10 平方釐米/伏-秒）和氧化物半導體等。
但是 ，
“這些材料是硬且脆的。
”Ahn 說道。
它們可以彎曲到一定程度，
但是不能重複彎曲。
圖 | 具有高遷移率的二硫化鉬TFT電晶體的原理圖，
鈍化層由三氧化二鋁構成
一個二硫化鉬電晶體被兩層三氧化二鋁（Al2O3）從上下兩個方向夾住。
這種裝置遷移率高，
而高遷移率對於為 OLED 顯示幕的圖元輸送電流來說至關重要。
要製作超薄的柔性 OLED 顯示幕，
Ahn及其團隊需要將二硫化鉬從將它“抓住”的電晶體裡釋放出來。
Ahn 說：“二硫化鉬與電晶體電極之間的接觸電阻非常高，
高電阻會降低二硫化鉬電晶體的載流子遷移率。
”
解決問題的關鍵在於認識到 2D 半導體非常容易受到周圍材料的影響。
不同於常用的將電晶體安放在氧化矽表面上的手段，
Ahn 的團隊使用的材料表面非常光滑，
易於控制。
他們把電晶體夾在兩層絕緣的鋁氧化物中。
三氧化二鋁和二硫化鉬的接觸面增加了半導體中的電子，
類似往矽材料中摻雜化學物質讓它成為半導體的現象。
這種增強效果克服了接觸電阻高的問題，
提高了電荷載流子遷移率。
除此之外，
光滑的介電材料不會產生可能困住電荷的斑點（spot），
進一步將遷移率提高到 17 到 20 平方釐米/伏-秒。
Ahn 及其團隊接下來希望製造一塊智慧手錶或智慧手機大小的柔性屏。
他們于本周向 Science Advances 期刊報告了這項發明。
