高可靠性Cu BCE a-IGZO TFTs的制作（英文）

背沟道刻蚀型(BCE)非晶氧化铟镓锌薄膜晶体管(a^-IGZO TFT)具有工艺简单、寄生电容小以及开口率高等优点,但BCE IGZO器件背沟道易受酸液和等离子体损伤,进而引起TFT均匀性和稳定性等方面问题,随着GOA技术的导入,对TFT器件电学性能的均匀性和稳定性提升的要求也日益迫切,因此开发高信赖性BCE IGZO TFT是技术和市场的迫切要求。本文主要分析了基于IGZO的背沟道刻蚀型薄膜晶体管电学性质,通过优化钝化层材料,色阻材料以及GOA TFT结构等削弱因背沟道水汽吸附引起的器件劣化,偏压温度应力测试结果显示优化后的TFT展现了良好的稳定性——在80℃,栅极30V负向偏压条件下,2 000s的ΔV_(th)小于1V。最终,利用优化的IGZO TFT制作了215.9mm(85in)8K4K120Hz液晶显示器。

双层结构对ZnO TFT稳定性的影响

室温下采用射频磁控溅射方法在SiO_(2)/Si衬底上沉积了单层ZnO薄膜和高氧/低氧双层ZnO薄膜,采用电子束蒸发设备蒸镀Al电极,制备单沟道ZnO TFTs和双层沟道ZnO TFTs。比较两种结构ZnO TFTs的各种性能参数,分析双层结构对TFTs产生的影响。实验结果表明,底部高含氧量ZnO层和顶部低含氧量ZnO层构成了DAL同质结且高氧/低氧薄膜存在载流子浓度产差,利用载流子从高浓度向低浓度扩散的性质,可以填补栅介电层和沟道层之间的界面态缺陷,使器件界面类受主陷阱减少,有效降低TFTs的滞回现象。与单有源层TFTs相比,双沟道层TFTs还具有电学调制作用,其电学性能和稳定性均有明显的提高,得到最佳TFTs的开/关电流比达到3.44×10^(9),亚阈值摆幅为0.68 V/dec,阈值电压偏移为1.2 V。

不同退火氛围下MgZnO-TFT的制备及其性能

为探求退火氛围对镁锌氧化物薄膜晶体管性能的影响,本文采用射频磁控溅射法制备了MgZnO薄膜,并以其为沟道层构建了底栅顶接触结构的MgZnO-TFT器件。将所制备的MgZnO薄膜分别在空气、真空、氧气、氮气4种不同氛围下进行500℃、时长1 h的退火处理,通过原子力显微镜扫描(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)技术对薄膜进行表征分析,结果表明,在真空氛围下退火处理后,MgZnO薄膜质量较好,器件性能最佳,场效应迁移率为0.29 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),阈值电压为2.28 V,亚阈值摆幅为3.6 V·dec^(-1),电流开关比为1.68×10^(6)。分析认为,这可能是由于在真空氛围下退火时可以在一定程度上隔绝外界干扰,有效避免了有源层薄膜缺陷的产生。同时我们研究测试了器件的正偏压应力(PBS)和负偏压应力(NBS)的稳定性。在不同栅偏压应力下,TFT均展现了良好的稳定性。在正偏置压力为10 V、应力时间为3000 s时,相比ZnO-TFT,真空氛围下进行退火优化的MgZnO-TFT阈值电压漂移从1.38 V降低至0.54 V。结果表明,在氧化锌中掺杂镁元素制备MgZnO薄膜作为TFT的有源层对TFT器件的电学稳定性有一定程度的改善。

原子层沉积法制备鸡蛋清栅介质ZnO-TFT及其性能研究

采用原子层沉积法(ALD),以天然鸡蛋清作为栅介质制备双电层氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT),并对其电性能进行测试与分析,研究了该器件在栅偏压应力条件下和空气环境下电学性能的稳定性。结果表明,氧化锌薄膜晶体管电特性表现良好,阈值电压为0.73 V,载流子饱和迁移率为9.95 cm^(2)/(V·s),开关电流比为1.8×10^(4),亚阈值摆幅为0.33 V/decade,工作电压可低至3.0 V。研究还发现,在正栅偏压应力作用下或在空气环境下器件的电性能皆呈现出不稳定性。栅偏压应力不稳定性主要与栅介质层界面处正电荷集聚及新缺陷态的产生有关;干燥空气环境下电性能的退化可解释为沟道有源层吸附空气中的氧气导致沟道层中载流子有所消耗,以及鸡蛋清电解质被氧化而引起双电层效应的退化。

湿法刻蚀条件对TFT中Cu电极坡度角和均一性的影响及工艺参数优化

目的 在高世代薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)产线的栅极刻蚀制程,明确大气压等离子体(Atmosphere Pressure Plasma,APP)清洗功率、清洗时间及刻蚀时间对刻蚀性能(关键尺寸偏差、均一性、坡度角)的影响规律,并获得最佳工艺条件,进而提升良率。方法 以APP清洗功率、清洗时间和刻蚀时间为影响因素,以关键尺寸偏差(CD Bias)、均一性、坡度角作为因变量,开展正交试验,明确因素影响重要性顺序;然后,对Cu电极坡度角的形成和刻蚀均一性变化进行分析;最后,采用回归分析获得刻蚀性能与刻蚀时间的函数关系式。结果 结果表明:刻蚀时间对刻蚀性能的影响最大,对APP清洁时间和功率的影响较小。刻蚀时间延长,关键尺寸偏差(CD Bias)增加、均一性变差、坡度角变大。为改善均一性和平缓坡度角,应缩短刻蚀时间。最佳工艺组合为:刻蚀时间85 s,APP电压9 kV,APP传输速度5 400 r/min。结论 刻蚀时间延长,未被光刻胶覆盖的Cu膜层被完全刻蚀,形成台阶,该台阶使刻蚀液形成回流路径。沿着回流路径,刻蚀液浓度、温度逐渐下降,刻蚀均一性由此恶化,坡度角因此增加。采用回归分析得到的刻蚀性能与刻蚀时间的函数关系式,为预测刻蚀效果和优选刻蚀时间提供了依据。

调整彩色滤光膜的致密性和疏水性以减少TFT-LCD制造中的气体释放

TFT-LCD产业正朝着高效率、低成本的方向发展。在TFT-LCD制造过程中,发现不同的光刻胶需要不同的真空干燥时间。为了减少制造时间,提高面板成品率,有必要明确影响真空时间的因素。本文探讨了抽运时间与光刻胶材料性能的关系。发现光刻胶的热稳定性与抽运时间的关系可以忽略不计。光刻胶的致密性和疏水性与真空干燥时间密切相关。致密性和高疏水性可以有效避免水蒸气在制造过程中侵入和储存在光刻胶中,减少泵送次数。总的来说,这项工作可以为未来TFT-LCD工业新型光刻胶的开发提供一定的参考。

TFT-LCD表面Mura缺陷的AOI检测研究进展

液晶显示屏幕的表面缺陷检测是保证TFT-LCD等液晶显示屏质量稳定性的关键。得益于在检测表面缺陷方面高效率、低成本的优势,机器视觉技术目前已经成为TFT-LCD质量检测的主要手段。本文首先概述了液晶屏的发展历程,列举了常见Mura缺陷的类型,分别介绍了基于传统图像处理和基于深度学习的Mura缺陷检测方法,概述了图像滤波和图像亮度校正等图像预处理技术的研究动态。本文重点阐述了监督学习、无监督学习和迁移学习等人工智能技术在TFT-LCD表面Mura缺陷检测领域的应用,并对基于机器视觉的TFT-LCD表面Mura缺陷检测的技术发展趋势进行了展望。

不同宽长比的柔性LTPS TFT的电应力可靠性

为了研究不同宽长比的柔性低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)的电应力可靠性,测试了器件的I-V特性,以表征器件在强电场直流应力下由于自热效应和热载流子效应带来的电学性能退化。通过瞬态电流法表征了器件在强电场直流应力下的时间常数谱,并对其产生的新陷阱进行定位,分析了产生陷阱的内在机理。结果表明,在相同的强电场直流应力下宽长比为3/2.5的器件,其电学参数变化最大,自热效应以及热载流子效应带来的影响也最大。自热效应导致器件性能退化的主要原因是较大的栅源电压导致Si/SiO2界面处和栅氧化层中的陷阱增多,而热载流子效应导致器件性能退化的主要原因则是由于较大的漏源电压使得漏极晶界陷阱态密度急剧升高。

Migration of weakly bonded oxygen atoms in a-IGZO thin films and the positive shift of threshold voltage in TFTs

Amorphous indium-gallium-zinc oxide(a-IGZO)thin films are prepared by pulsed laser deposition and fabricated into thin-film transistor(TFT)devices.In-situ x-ray photoelectron spectroscopy(XPS)illustrates that weakly bonded oxygen(O)atoms exist in a-IGZO thin films deposited at high O_(2) pressures,but these can be eliminated by vacuum annealing.The threshold voltage(V_(th))of the a-IGZO TFTs is shifted under positive gate bias,and the Vth shift is positively related to the deposition pressure.A temperature variation experiment in the range of 20 K-300 K demonstrates that an activation energy of 144 meV is required for the Vth shift,which is close to the activation energy required for the migration of weakly bonded O atoms in a-IGZO thin films.Accordingly,the Vth shift is attributed to the acceptor-like states induced by the accumulation of weakly bonded O atoms at the a-IGZO/SiO_(2) interface under positive gate bias.These results provide an insight into the mechanism responsible for the Vth shift of the a-IGZO TFTs and help in the production of reliable designs.

TFT-LCD产品缺陷与用户破膜数相关性研究

通过对TFT-LCD玻璃产品缺陷与用户在使用同批次产品中破膜数据的相关性研究,提前预测产品在用户端发生破膜问题的比例。以便更合理地优化产品质量控制。

不同退火条件下溶液法制备TZO-TFT器件电学性能分析

近年来,随着电子产品的大量更新迭代,人们对产品性能要求越来越高,半导体材料与薄膜制备技术成为信息时代发展的重要支柱。传统的磁控溅射法制备薄膜晶体管,存在需要真空制备条件、光刻工艺制备复杂、制备成本高等问题。本文采用溶液法制备TZO溶液,旋涂法制备有源层薄膜,并用掩膜版直接生长圆形源漏电极制备薄膜晶体管,研究在不同的退火温度(350℃,550℃,750℃)和不同的退火氛围(真空退火、空气退火)条件下对所制备器件性能的影响。通过实验得出:溶液法制备的TZO-TFT薄膜晶体管,升高热处理温度可以改善器件的电学性能,在550℃的真空条件下对其进行退火,获得了较好的性能,其开关比达到8.04×10^(4),迁移率达到1.04 cm^(2)·(V·s)^(-1),器件的性能稳定。

水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+BAF+气浮处理TFT-LCD废水

以某薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)企业的废水处理厂为例,对其接纳的废水进行分析。针对废水成分复杂、水质变化大、污染物浓度高、可生化性差以及排放要求高的特点,将废水分为有机废水、酸碱废水和含氟废水进行分类收集、分质预处理,经预处理后的3种废水混合后再进行进一步处理。根据混合废水的水质特性,设计开发了水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+BAF(DN型)+气浮+次氯酸钠消毒的组合处理工艺。运行结果表明,该组合工艺运行稳定,试运行期间平均出水COD、BOD_(5)、NH_(3)-N、TP、TN、SS、F^(-)、总铜分别为15、2.1、0.16、0.13、3.8、2、0.81、0.19 mg/L,出水水质能够稳定达到设计要求,直接运行成本约5.17元/m^(3)。

基于化学清洗技术的TFT设备表面污染物去除与界面优化研究

本研究聚焦于TFT设备表面污染问题,旨在通过化学清洗技术有效去除表面污染物,并对界面进行优化。我们系统地归纳了TFT设备表面的污染种类,并探究了其产生的原因与影响因素,发现油污、灰尘等都会严重影响设备性能。为此,我们研究了化学清洗技术,详尽阐述了清洗的原理、清洗剂的选择及工艺流程,对于提升TFT设备生产过程的质量控制与性能提升具有重要意义。

TFT-LCD液晶玻璃断面分析装置的设计与仿真

薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)液晶玻璃的大尺寸裁切断面无法使用显微镜采集图片,针对这个问题,设计了相应的玻璃断面分析装置,并应用Adams软件对该装置中的滑动螺旋机构进行仿真分析和结构优化。所设计的玻璃断面分析装置操作简单,可快速获取大尺寸玻璃边料断面缺陷图片,经优化改进后的滑动螺旋机构需添加的扭矩值比未优化前减小1倍。

基于改进TFT的用户网络障碍预测方法

随着互联网的发展,网络已渗透到生活各方面,网络故障对生产和生活的影响日益严重。尽管用户网络故障难以完全避免,但通过预测故障可帮助运营商快速修复,减少对生活的干扰。本文提出改进的TFT深度学习模型,通过多种技术提高预测性能。首先,采用基于皮尔逊系数和特征不确定性的暂退算法,将对故障影响小的特征置零,避免模型过拟合。其次,引入时间卷积神经网络与带门控单元的循环神经网络编码器,加强模型对时间序列局部特征的提取。最后,使用Huber损失函数以减弱群体故障带来的异常数据影响。实验结果显示,改进的TFT算法在预测性能上优于传统算法,并通过案例展示了其在网络群障发现中的应用价值,提供了解决网络故障的新思路。

TFT-LCD及触摸屏玻璃基板激光断切现象研究

激光切割技术已经成为玻璃生产及加工领域中的一种成熟的工业加工技术,具备高精度、高速度、高质量、高效率的优点。断切现象是薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquid CrystalDisplay,TFT-LCD)及触摸屏玻璃基板激光切割的质量问题之一。文章从设备接地、激光器出光功率稳定性、光路和软体系统信号对接4个方面分析短切现象产生的原因,并给出相应的处理方法,以期为常见激光切割质量问题的处理提供参考。

负电荷层对a-IGZO TFT阈值电压的影响

采用脉冲直流磁控溅射的方式沉积In-Ga-Zn-O(IGZO)膜层作为TFT的有源层。在TFT沟道处的有源层和绝缘层的界面上,通过溅射法制作一定厚度的负电荷层对阈值电压(Vth)进行调制,使得Vth由-3.8 V升高至-0.3 V,器件由耗尽型向增强型转变。通过增加Al2O3作为负电荷层,可有效地将Vth控制在0 V附近,并且提高其器件稳定性,得到较好的电学特性:电流开关比Ion/Ioff>109,亚阈值摆幅SS为0.2 V/dec,阈值电压Vth为-0.3 V,迁移率μ为9.2 cm2/(V·s)。

TFT基板低功耗显示驱动方法研究

TFT的低功耗特性能够减少电子设备的能量消耗,从而达到节省能源、延长电池寿命、降低使用设备温度、提高显示质量的目的。因此,低功耗TFT在电子设备的设计和制造中具有十分重要的作用。TFT基板的结构有很多种类,通常可分为一般型、高温多晶硅型、低温多晶硅型、金属氧化物半导体型和柔性材料基板型。本文对现有的TFT基板显示器件的低功耗研究进行总结分析,主要包括两大方面:对TFT基板本身驱动进行优化;对TFT基板外设驱动进行优化。本文对两大方面的低功耗研究进行了综述,并对近年来国内外TFT低功耗方法研究进行详细介绍。根据所介绍的方法的特点与其尚未攻克的困境,对TFT基板显示设备低功耗驱动的未来发展进行了展望。

退火温度对溶液法制备IGZO-TFT器件性能影响

随着人们进入信息时代,半导体技术快速发展,对薄膜晶体管(Thin film transistor,简称TFT)的性能要求逐渐提高.IGZO由于具有较高的载流子迁移率、相对良好的均匀性等优势而受到广泛关注;而传统的真空技术制备薄膜晶体管,因制备工艺复杂、制备成本高等问题,在快速发展的信息时代逐渐显露出局限性,本文采用制备工艺更为简单的溶液法在Si/SiO_(2)基底上制备IGZO有源层薄膜,并测试不同退火温度(450℃,550℃,650℃)条件下对薄膜性能的影响.结果表明,适当提高退火温度可以有效改善IGZO-TFT器件的电学性能,本实验测试得出:当溶液法制备薄膜在550℃退火温度下退火器件性能最优,溶液法制备的器件电流开关闭达到105,器件性能相对比较稳定.

Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7栅绝缘层的SiO2修饰对ZnO-TFTs性能的影响

具有高介电常数的栅绝缘层材料存在某种极化及耦合作用,使得ZnO-TFTs具有高的界面费米能级钉扎效应、大的电容耦合效应和低的载流子迁移率.为了解决这些问题,本文提出了一种使用SiO 2 修饰的Bi 1.5 Zn 1.0 Nb 1.5 O 7 作为栅绝缘层的ZnO-TFTs结构,分析了SiO 2 修饰对栅绝缘层和ZnO-TFTs性能的影响.结果表明,使用SiO 2 修饰后,栅绝缘层和ZnO-TFTs的性能得到显著提高,使得ZnO-TFTs在下一代显示领域中具有非常广泛的应用前景.栅绝缘层的漏电流密度从4.5×10^-5 A/cm^2 降低到7.7×10^-7 A/cm^2 ,粗糙度从4.52nm降低到3.74nm,ZnO-TFTs的亚阈值摆幅从10V/dec降低到2.81V/dec,界面态密度从8×10^13 cm^-2 降低到9×10 12 cm^-2 ,迁移率从0.001cm^2 /(V·s)升高到0.159cm^2 /(V·s).