薄膜晶体管及其在有源矩阵液晶显示中的应用

薄膜晶体管(TFT)是众多场效应晶体管(FET)中的一种。PC机及监视器等高清晰度液晶显示(LCD)中的TFT以有源矩阵的形式应用在点阵驱动的有源矩阵液晶显示器(AMLCD)中。作为开关器件,AMLCD中的TFT工作在饱和模式,其源极总是连接数据总线(视频),漏极接像素电极。其结构为交错/反交错和共面/反共面两种基本类型。TFT的主要工艺与IC技术兼容,半导体层所用的材料主要是a-Si。

有源矩阵液晶显示器的薄膜晶体管技术

全文描述了应用于有源矩阵液晶显示器领域的各种薄膜晶体管技术,本期主要介绍多晶硅薄膜晶体管技术,给出了其主要类型、工作原理及性能,以及生产制作中的关键性技术。

低温多晶硅薄膜晶体管（p—SiTFT）制作新技术

制作低温多晶硅薄膜晶体管层是制作高性能液晶显示器件技术的一个重要组成部分。本文对制作液晶显示器件的多晶硅薄膜晶体管层工艺及其改进进行了讨论。

有源矩阵液晶显示器的薄膜晶体管技术

全文描述了应用于有源矩阵液晶显示器领域的各种薄膜晶体管(TFT)技术,本期主要介绍非晶硅TFT和氢化微晶硅TFT技术,给出了它们的主要类型、工作原理、主要性能以及生产制作中的关键性技术,同时还对几种AMLCD-TFT驱动电路作了详细说明。

不同有源层厚度的多晶硅薄膜晶体管特性研究

多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)因较非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)相比具有更高的场效应迁移率而成为目前显示界研究的热点。在制备多晶硅薄膜及其TFT器件的过程中,发现不同厚度的多晶硅薄膜具有不同的电学特性。经分析,不同厚度的多晶硅薄膜有源层TFT器件也势必表现出不同的器件电学特性。为此,制备3种多晶硅薄膜有源层厚度的TFT器件,比较且优化器件的各种电学特性—场迁移率、阈值电压、亚阈值幅摆、电流开关比等,最后确定TFT器件有源层的最佳厚度。

柔性低温多晶硅薄膜晶体管的弯曲稳定性

研究了以聚酰亚胺为基板的p型低温多晶硅薄膜晶体管在不同弯曲半径下的偏压稳定性。当曲率半径从15 mm变到3 mm时,在拉伸弯曲状态下,阈值电压和平坦时保持一致(Vth=-1.34 V),迁移率μsat从45.65 cm^2/(V·s)降到45.17 cm^2/(V·s),开关比增大;在压缩弯曲状态下,转移特性曲线和平坦状态保持了非常好的一致性。在最小弯曲半径为3 mm时,进行了正负偏压稳定性测试,结果表明,器件依然具有很好的稳定性。

基于低温多晶硅-氧化物半导体混合集成的薄膜晶体管显示背板技术

低温多晶硅-氧化物半导体混合集成(Low temperature polycrystalline silicon and oxide,LTPO)的薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)背板技术融合了低温多晶硅和氧化物半导体TFT两者的优势,为低功耗、高性能显示以及功能化集成提供了新的发展机遇,获得了产业界和学术界的广泛关注。本文系统地总结和分析了LTPO相关技术与应用的研究进展以及面临的技术挑战。首先,讨论了分别针对液晶显示(Liquid crystal display,LCD)和有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)显示的LTPO背板的集成方式,进一步总结分析了实现LTPO集成的器件结构和工艺挑战。此外,针对有源矩阵OLED显示,分析了LTPO技术用于设计兼容低帧率和高帧率驱动、具有内部补偿功能的像素电路的优势,以及在超低帧率(如1 Hz)驱动情况下,TFT器件稳定性带来的影响和相关的补偿驱动方法。最后,对LTPO技术进一步发展的可能趋势进行了展望。

微波退火法低温制备多晶硅薄膜晶体管

多晶硅薄膜晶体管以其独特的优点在液晶显示领域中有着重要位置。为了满足在普通玻璃衬底上制备多晶硅薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器 ,低温制备 (小于 60 0°C)高质量多晶硅薄膜已成为研究热点。文章利用微波加热技术 ,采用非晶硅薄膜微波退火固相晶化法低温制备出多晶硅薄膜晶体管 ,研究了微波退火工艺对多晶硅薄膜晶体管电学性能的影响。

高性能金属诱导单向横向晶化多晶硅薄膜晶体管技术和应用

低温金属单向诱导横向晶化多晶硅薄膜晶体管技术与常规的固相晶化多晶硅薄膜晶体管相比 ,制作工艺简单 ,而且提高了场效应迁移率和漏极击穿电压 ,降低了漏电电流 ,改进了器件参数空间分布的均匀性。我们使用金属单向诱导横向晶化多晶硅薄膜晶体管技术 ,成功地制作了有源矩阵液晶显示器和有源矩阵有机发光二极管显示器。

多晶硅薄膜晶体管工艺中的反应性离子刻蚀

对多晶硅薄膜晶体管器件工艺中的反应性离子刻蚀技术进行研究 ,给出了Ta、p Si等多晶硅薄膜晶体管器件中常见薄膜的刻蚀速率 ,通过工艺参数的优化 ,使薄膜间的选择比在 2～ 2 0可选择 ;并通过气体掺杂 ,实现了SiNx 对 p Si的选择比从 - 1到

无定形硅薄膜晶体管有源矩阵寻址液晶显示器

晶体管特性取决于材料纯度和界面性质。讨论了顶部钝化的氮化物对场效应迁移率(μ_(FE))和阈值电压的影响。获得场效应迁移率为1.0cm^2V^(-1)S^(-1)。由栅和源之间脉冲电压作用引起的液晶显示器(LCD)工作期间阈值电压的偏移,可以通过累加根据脉冲顺序而依次产生的每个阈值电压偏移值计算出。已制备出的样品在50℃下估计寿命为10年,这对于的实际应用是令人十分满意的。本文报导了无定形硅薄膜晶体管液晶显示LCD(a-Si TFT-LCD)技术的最新进展。我们已设计出用于电视的对角线为6.5英寸的显示屏,用于高分辨率飞机座舱显示器的3.2英寸信息显示屏,用于计算机终端的14.3英寸大屏幕显示器。分别讨论了这些技术。

应用于低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器之新型互补电流镜式模拟缓冲放大器

取代传统运算放大器和临界电压补偿型模拟缓冲器,提出了一种新型的互补式电流镜模拟缓冲器,可以利用在低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器驱动电路上。使用N型电流镜和P型电流镜来交互使用以达到较大的电压输出范围,并且使用一开关控制电路实时控制切换,所以可以提出的电压缓冲器不需要电容或时脉讯号就可以运作,这样可以节省很多布局时所需要的面积,且依然维持良好的线性趋势。

基于溶液法的规则排列连续晶畴的金属诱导多晶硅薄膜及薄膜晶体管(英文)

介绍了一种新的金属诱导多晶硅技术。该技术的核心是预设规则化晶核定位孔和镍源补充孔与溶液浸蘸技术的结合。以定位孔为晶化的起始点,晶化过程中消耗的镍可通过分布在周边的镍源补充孔中的镍给予补充。这样可以大大降低晶核定位孔中的初始镍量,使整个多晶硅薄膜中不存在明显的高镍含量区。即包括晶核定位孔、镍源补充孔在内的整个多晶硅薄膜区域内,能形成连续晶畴的多晶硅薄膜,都可作为高质量TFT的有源层。根据晶核定位孔分布形式的不同,可以设计成规则、重复的分布形式,获得正六边形的蜂巢晶体薄膜和准平行晶带晶体薄膜。这些规则形成的晶畴形状与尺寸相同,可准确地控制晶化的过程,具有晶化时间的高可控性和工艺过程的高稳定性,故而适合于工业化生产的要求。利用些技术,当温度为590 ℃时,可将晶化时间缩短至2 h之内。用这种多晶硅薄膜为有源层,所得多晶硅TFT的场效应迁移率典型值为～55 cm2/V.s ,亚阈值斜摆幅为0 .6 V/dec ,开关电流比为～1×107,开启电压为-3 V。

低温多晶硅薄膜晶体管-液晶显示器用高压退火装置

近年来，多晶硅薄膜晶体管-液晶显示器获得开发，并日趋批量化生产。为进一步提高低温多晶硅薄膜晶体管的性能，实现其品质均匀化，日本石川岛播磨重工业株式会社开发了上述液晶显示器用高压退火装置。着重介绍了该高压退火装置的设备概要、技术参数和多晶硅薄膜的氧化实验。

采用柔性基板有机薄膜晶体管（OTFT）驱动的有源矩阵显示

一种在柔性基板上排列像素为64×128的有机薄膜晶体管（OTFT）技术已经被研究出来，本文分析了其制造方法及其设备和性能。运用这种OTFT技术制造的有源矩阵液晶显示的像素大小已达到550μm×550μm。

源漏轻掺杂结构多晶硅薄膜晶体管模拟研究

采用同型结模型模拟计算了源漏轻掺杂结构的关态漏极电流 ,同时考虑热电子效应修正漏极电流模拟结果 ,使漏极电流降低到 1 0 - 11A量级 ,晶体管的开关电流比值达到 1 0 6量级。模拟研究掺杂区浓度和宽度与多晶硅薄膜晶体管开关电流比的变化关系。

多晶硅薄膜晶体管器件退化机制研究进展

结合近几年来国际上对于低温多晶硅薄膜晶体管器件可靠性开展的一些有代表性的研究工作,对其中几种常见的退化现象:自加热、热载流子和负偏置温度不稳定性做了分析和归纳,介绍了其退化机制及退化模型,并总结了它们在一般情况下对器件性能的影响及各自的典型应力条件。本文针对目前研究较多的自加热退化和热载流子退化机制做了更深入的探讨,比较了两者的差别,并介绍了它们在反转模式下出现的退化恢复现象。此外,文中还介绍了交流应力下的热载流子退化现象,以及在一些特殊器件结构中的退化现象。

透明非晶态氧化物半导体薄膜晶体管的研究进展

透明非晶态氧化物半导体薄膜晶体管(TAOS-TFT)以其诸多优势受到研究人员的青睐,最近几年发展迅速。文章以传统薄膜晶体管做对照,详细介绍了TAOS-TFT的原理、结构和性能,总结出TAOS-TFT相对于Si基TFT具有制备温度低、均一性好、迁移率高、对可见光全透明和阈值电压低等5方面的优势,指出了TAOS-TFT在进一步实用化过程中所面临的几个重要问题,其中最为重要的是需要尽快建立自身的集约化物理模型。