Dom > Izložba > Sadržaj

Struktura i priprema TFT tečnih kristala

Jun 14, 2018

Vrsta TFT-a

Sastoji se od nekoliko glavnih delova, kao što su elektroda za kapiju, izolacioni sloj kapije (SiNx ili SiOx), aktivni sloj (sloj a-Si: H), omski kontaktni sloj (n + a-Si: H) i elektroda za curenje izvora.

Proces je jednostavan.

Staklena podloga je niska,

Odnos provodljivosti je velik.

Visoka pouzdanost,

Lako je napraviti veliku površinu.

image.png

Jedinica a-Si TFT sekcija

image.png

Princip rada -Si FET:

Aktivni sloj je a-Si: H, odnosno hidrogenirani a-Si, koji pripada slabom amorfnom poluvodičkom materijalu n tipa. Ključ za suspenziju u a-Si efektivno se smanjuje pomoću ključa Si-H.

Kada mreža plus pozitivni napon, površina formira akumulaciju elektrona, izvor odvoda plus napon formira provodni kanal.

Konstantni napon se primjenjuje između izvora i odvoda, a struja odziva je struja curenja izvora.

Sa promenljivim DC naponom koji se dodaje kapiji, pritisak na kapiji je da se uvede vertikalno električno polje na površini poluprovodnika tako da se energetski pojas savije tako da formira provodni kanal u skladu sa povećanjem većine gustine nosioca.

Generacija i nestanak kanala i gustoća nosača u kanalu kontroliraju se naponom vrata.

Struktura a-Si TFT:

Invertirani tip mreže (donji tip vrata) je podijeljen na: bakropis zadnjeg kanala i blokiranje zadnjeg kanala.

Debljina sloja a-Si u poluvodičkom sloju bakropisnog rova je 200 ~ 300 nm; a-Si sloj je također ugraviran kada je n + a-Si sloj urezan. Budući da je odnos odabira jetkanja mali, sloj a-Si bi trebao biti deblji, proces je težak, a produktivnost nije visoka.

Debljina polukružnog sloja a-Si sloja barijere zadnjeg kanala je 30 ~ 50nm, a SiN je ugraviran kada se nagriza n + a-Si sloj, jer je selekcija jetkanja tanja od velikog sloja a-Si, Proces je jednostavan, sloj a-Si je tanak i P-CVD proizvodnja je dobra.

Pozitivan tip mreže (top grid tip): mogućnost znatno poboljšane litografije smanjenjem troškova.

Kristali u boji od 10,4 inča i 16,1 inča usvajaju strukturu blokiranja zadnjeg kanala, dok 6.5 koristi strukturu nagrizanja zadnjeg kanala.

image.png

image.png


image.png


Prednosti -Si FET:

Zbog visoke otpornosti nedopiranih ili slabo dopiranih -Si, uređaj ne treba posebnu tehnologiju izolacije od pn strukture, i može usvojiti jednostavnu strukturu.

α -Si FET ima visoki otvoreni i zatvoreni odnos struje.

Svi proizvodni procesi uređaja mogu se ostvariti tradicionalnim litografskim procesom, tako da je moguće postići visoku integraciju.

Uređaj je proizveden na niskoj temperaturi ispod 350C, pa se kao podloga može koristiti velika površina i jeftino ravno staklo.

Nedostaci: niska mobilnost elektrona

( α -Si ima mnogo defekata, hvata mnogo niskoenergetskih nosača)

      

Polisilicijska aktivna matrica tranzistora tankog filma

Polisilicij visoke temperature (HTPS)

HTPS zahteva specijalne supstratne materijale za sprečavanje topljenja na temperaturama od oko 1000 C. Obično se koriste skupi kristali kvarca.

Metode izrade HTPS-a: lasersko žarenje i rekristalizacija zone topljenja.

Polisilicij niskih temperatura (LTPS)

Prvo, sloj -Si se formira na staklenoj podlozi, a zatim se proces toplinske obrade laserom koristi za transformaciju sloja α -Si u polikristalni silicijumski sloj P-Si da bi se dobila veća i neujednačenija struktura zrna.

Laser toplinska obrada je teško kontrolirati u proizvodnom okruženju. Snaga lasera, valni oblik i kontinuirano vrijeme emisije moraju se precizno kontrolirati.

      

Polisilicij niskih temperatura (LTPS)

Rani proces niskotemperaturnog polisilikonskog TFT procesa provodi se u poluprovodničkom uređaju, koristeći SPC (Solid Phase Crystallization) proces, ali kvarcna podloga visoke temperature topljenja mora biti usvojena u procesu visoke temperature do 1000 stupnjeva C. Trošak kvarcne podloge je više od 10 puta skuplji od staklene podloge, ploča je samo oko 2 ispod veličine podloge. Na 3 inča, mogu se razviti samo mali paneli.

Nakon razvoja lasera, koristi se laserska kristalizacija ili lasersko žarenje (LA), kako bi se smanjila temperatura, a temperatura se može smanjiti na nisku temperaturu od 500 stupnjeva. Tako se može koristiti staklena podloga koja se koristi u celini TFT-LCD, tako da se može realizovati veličina velikog panela. .

  • Polisilicij niskih temperatura je počeo da ima istraživačke uzorke od 1991. godine. Do 1996. godine polisilikonski TFT-LCD sa niskom temperaturom zaista je ušao u masovnu proizvodnju. Proizvodna linija Sharp i SONY je podloga od 320mmx400mm.

  • Izašao je veliki TFT visokonaponski niskotemperaturni polisilicij, 10,4-inčni panel koji je testirao Seiko Epson 1995. godine, a Toshiba je 1997. godine proizvela inicijalnu tehnologiju System On Glass za testni proizvod.

  • Takozvana niska temperatura znači da je procesna temperatura ispod 600 stepeni Celzijusa, a ekscimerski laser se koristi kao izvor toplote za stvaranje ravnomerne raspodele laserskog zraka, koji se projektuje na staklenu podlogu strukture amorfnog silicija.

  • Kada amorfni silicijumski film apsorbuje energiju, atom je preuređen, a polisilicijska struktura se formira kako bi se smanjio defekt i dobila visoka pokretljivost elektrona (200cm2 / VS). Zbog toga se TFT komponenta može smanjiti, povećati brzinu otvaranja, svjetlo, tanje i usko pod istom rezolucijom i područjem prikaza, te poboljšati transmisiju panela. Mala potrošnja energije.


Zbog povećanja elektronske pokretljivosti, parcijalni pogon može biti izveden na staklenoj podlozi istovremeno sa TFT procesom. Broj ožičenja može se znatno smanjiti, a karakteristike i pouzdanost LCD panela mogu se značajno poboljšati, tako da se troškovi proizvodnje panela uvelike smanjuju.

* Tehnologija se takođe može kombinovati sa organskim displejima koji emituju svetlo na staklenim ili plastičnim podlogama.

* PMOS ili CMOS procesna tehnologija može proizvesti LTPS TFT LCD zaslon; međutim, uzimajući u obzir stopu troškova i kvalifikacija, sve više kompanija i istraživačkih jedinica investiralo je u razvoj i primjenu P LTPSTFT tehnologije.

* LGPhilip je prvi put predstavio tehnologiju P TFT procesa 1998. godine, uključujući pogonsku liniju oko panela i Pixel array.


Prednosti LTPS-a:

(1) upotrebom običnog stakla kao podloge moguće je napraviti 20 ili više jeftinih ekrana visoke kvalitete.

(2) mobilnost elektrona LTPS-a je veoma velika, što može dostići 100cm2 / V s. Prema tome, kolo pogona linije može se napraviti direktno na staklenoj podlozi u isto vrijeme kada se formira aktivna FET matrica, tako da se linija veze čipa s tekućim kristalima i vanjskog kruga može znatno smanjiti.

(3) upravljački krug je direktno montiran na staklo, i nema prekida veze IC čipova vozača, tako da je pouzdanost LTPS LCD ekrana znatno poboljšana.

(4) elektromagnetno zračenje LTPS-a je smanjeno za 5dB u poređenju sa onim na -Si displeju. Lakše je kontrolisati elektromagnetno zračenje u dizajnu sistema.

(5) LTPS ekran je tanji i lakši od -Si ekrana;

(6) sve linije skeniranja pogona na LTPS displeju se vode samo sa strane monitora, tako da je ekran jednostavan.



image.png


image.png