页数:15页文件大小:1.97 MB来源: 平板显示技术基础ppt课件
本课件为课程第9章,讲解低温多晶硅TFT的高迁移率特点与像素结构、叠层存储电容的构成,对比有机物、非晶硅、多晶硅与氧化物四类半导体材料在工艺温度、迁移率与透明度上的差异,并介绍CdS、CdSe化合物TFT与并五苯、酞菁等有机TFT的结构与制备方法。
本章讲解多晶硅薄膜晶体管(LTPS)、氧化物薄膜晶体管、化合物薄膜晶体管与有机薄膜晶体管的特点与结构。
特点:
挑战:
图中给出n沟道与p沟道p-Si TFT的源区、漏区结构差异。
手机驱动模块对TFT的关键需求包括画质、低功耗、小型化、数字数据、低电压、低成本、鲁棒设计与速度等。a-Si TFT在小型化等指标上不能完全满足,因此需要独立的行驱动IC与列驱动IC。
说明:原页以勾选表形式对比各项需求,源文件提取的勾选符号与项目名称对应关系不完整,故改为文字概述,具体勾选情况待对照原图补充。
LTPS TFT在画质、低功耗、小型化、数字数据、低电压、低成本、鲁棒设计与速度等关键需求上均可满足,因而可以把行驱动IC与列驱动IC等周边驱动电路与显示区域集成一体化。
图中标出LDD(轻掺杂漏)区域、源极、漏极、子栅极、栅极与沟道区(p-Si)的位置。
多晶硅栅极金属为M1,M2为源漏电极,M3为第三层金属。金属层M3有两种作用:
存储电容由Cs1与Cs2两个并联的存储电容相叠构成。
| 项目 | 有机物 | 非晶硅 | 多晶硅 | 氧化物 |
|---|---|---|---|---|
| 工艺温度 | 接近室温 | 350°C左右 | 大于550°C | 接近室温 |
| 稳定性 | 差 | 一般 | 较好 | 好 |
| 迁移率(cm2/Vs) | <1 | <1 | >10^2 | 1~10^2 |
| 成本 | 低 | 一般 | 高 | 低 |
| 透明度 | 不透明 | 不透明 | 不透明 | 透明 |
氧化物半导体薄膜的制备方法有磁控溅射法、脉冲激光沉积技术、分子束外延技术、溶胶-凝胶法等;图中展示三星的透明氧化锌TFT的AMOLED。
1935年P.K. Weimer的第一个薄膜晶体管为采用硫化镉(CdS)的化合物薄膜晶体管。此外还有CdSe等半导体材料的化合物薄膜晶体管。
图中给出氨水浓度为0.1mol/L和0.7mol/L时CdS薄膜的SEM照片,用于比较薄膜形貌。
常见的有机薄膜晶体管材料:并五苯(pentacene)、酞菁化合物(phthalocyanine compound)、聚噻吩(Poly(3-alkyl)thiophene)。
图中展示索尼公司可以卷曲的OTFT OLED显示器。
有机薄膜晶体管按源漏电极与有机半导体有源层的相对位置分为两种结构:
器件可制作在玻璃或柔性衬底上。
有机薄膜的制备方法主要有真空蒸镀与溶液旋涂两种:
微接触印刷术的工艺流程:
薄膜形貌直接影响有机薄膜晶体管的迁移率,图中对比:
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