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2020年5月20日，由先導(dǎo)薄膜材料（廣東）有限公司研發(fā)生產(chǎn)的G4.5代線鑭系稀土摻雜金屬氧化物（Ln-IZO）靶材成功交付給華星光電，該靶材基于華南理工大學(xué)發(fā)明的薄膜晶體管用高遷移率稀土摻雜氧化物半導(dǎo)體材料，是新一代的TFT半導(dǎo)體溝道層材料，其先進(jìn)的性能可滿足未來超高清顯示、柔性顯示對溝道層材料的應(yīng)用需求。
先導(dǎo)薄膜材料（廣東）有限公司董事長朱劉先生（左）與華南理工大學(xué)曹鏞院士團隊骨干徐苗博士（右）在靶材交付現(xiàn)場
金屬氧化物半導(dǎo)體因具備遷移率良好、穩(wěn)定性高、均勻性高、制造成本低等優(yōu)點，被認(rèn)為是可能取代硅基薄膜晶體管的新一代溝道層半導(dǎo)體材料。在平板顯示領(lǐng)域，特別是在超高清，柔性顯示以及印刷顯示等新型顯示技術(shù)方面具有巨大的應(yīng)用潛力?，F(xiàn)階段，IGZO材料作為最早被研究的金屬氧化物半導(dǎo)體材料，在國際上已經(jīng)被LG、SHARP以及Apple等多家公司產(chǎn)品化。但是，現(xiàn)在IGZO的原始材料專利以及靶材供應(yīng)均被日本和韓國公司掌握。目前，在國內(nèi)對金屬氧化物半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)研究相對較少，對高遷移率和高穩(wěn)定性的氧化物半導(dǎo)體濺射靶材制造研究更少。在當(dāng)前環(huán)境下，扭轉(zhuǎn)靶材依賴進(jìn)口的局面，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)可產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)良氧化物靶材是必然任務(wù)。
針對此現(xiàn)狀，2019年，在廣東省科技廳的組織下，特別得到廣東省“電子信息關(guān)鍵材料”重點研發(fā)計劃的支持，先導(dǎo)薄膜材料（廣東）有限公司與華南理工大學(xué)、廣州新視界光電科技有限公司、深圳市華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)有限公司、廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院聯(lián)手組建了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)品應(yīng)用端的產(chǎn)學(xué)研用技術(shù)團隊。團隊以華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國家重點實驗室曹鏞院士團隊所開發(fā)的新型稀土摻雜金屬氧化物靶材（Ln-IZO）技術(shù)為基礎(chǔ)，以先導(dǎo)薄膜的靶材開發(fā)與量產(chǎn)制備技術(shù)為核心，結(jié)合材料基礎(chǔ)研究、TFT器件工藝技術(shù)，開展了“薄膜晶體管用高遷移率氧化物半導(dǎo)體濺射靶材研究及應(yīng)用”項目。經(jīng)過反復(fù)研發(fā)測試，開發(fā)出此G4.5的Ln-IZO靶材，交付華星光電上線使用，此為該項目的第一個重要成果。
Ln-IZO靶材摒棄傳統(tǒng)基于IGZO的多元摻雜體系，采用In2O3或SnO2等高遷移率氧化物半導(dǎo)體作為基體材料，可有效替代非晶硅及多晶硅及IGZO材料，在保證穩(wěn)定性的同時，確保高遷移率的優(yōu)勢，可實現(xiàn)器件的高分辨率、高響應(yīng)速度、低能耗、低噪音，有效突破TFT器件關(guān)鍵材料技術(shù)，改善知識產(chǎn)權(quán)被動局面。
先導(dǎo)薄膜材料（廣東）有限公司作為項目牽頭方，結(jié)合各單位特點，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢資源，在顯示材料領(lǐng)域進(jìn)行深度合作，在科技廳的支持下將繼續(xù)完善自有知識產(chǎn)權(quán)的金屬氧化物靶材量產(chǎn)化開發(fā)，為建設(shè)完整新型顯示領(lǐng)域關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)鏈添磚加瓦。
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