TFT前五

1、制作LTPS关注什么条件:
书本中说到四个约束条件:工艺成本,电学性能,均匀性,温度匹配性P140
①工艺成本:需要考虑工艺引起的性能增益是否超过其引起的成本增加。
②电学性能:性质上的均匀,高迁移率;高的开关比。
③均匀性:膜结构的均匀性影响到TFT特性的均匀性,为了使P-Si薄膜内的晶界数最少化,一般寻求大而且均匀的晶粒尺度。
④温度匹配性:所采取的工艺要与温度敏感、一般应用于显示器中的衬底相匹配。
注:
2、迁移率和什么有关?
课本P36,影响场效应迁移率的主要参数:带尾态密度,界面态。
①为了提高场效应迁移率,应该最小化a-si:H薄膜材料的无序度,应为带尾态密度随着a-si:H 薄膜材料的无序度下降而下降。大量的载流子会被带尾态捕获,导致迁移率大幅度降低。②栅诱导产生的积累与导
沟道中的载流子也可能被a-si:H与栅绝缘层SiNx之间的界面态捕获,从而导致迁移率降低。针对这个问题采取的措施是对该界面进行等离子体处理。
③降低沟道长度时,a-si:H TFT的非本征场效应迁移率下降,这是由于增加了接触电阻与开态沟道电阻的比值。
④增加有源层厚度是会导致n+ a-si:H层与沟道间的串联电阻增加,从而使a-si:H TFT的非本征场效应迁移率退化。
3、TFT四种结构图及说明
交叠型:栅极和源漏极位于沟道的两侧,交叠型结构能满足足够的栅极与源漏极之间的重叠区的需要,从而在接触区能得到好的载流子输入,同时这也引出了较大的栅电容。由于沟道和源漏极不在同一个平面,接触电阻较大,可以通过在半导体薄膜与源漏极接触处通过等离子掺杂或者沉积n+ a-si:H薄膜,形成低电阻接触层,降低接触电阻。
共面型:栅极和源漏极位于沟道的同侧。共面性TFT不常用于LCD制造中,但它还是具有几个优点:低的栅极与源漏极之间的寄生电容和沟道与源漏极之间低的寄生电阻(因为在它们之间没有偏移量)。栅绝缘层可以沉积得很薄,半导体薄膜也可以沉积的很薄,从而可以减少有源层对光的吸收,降低光泄露电流。
底珊型:栅极位于沟道下方,底栅可以作为自对准工艺中形成刻蚀阻挡层的掩膜。
顶栅型:栅极位于沟道上方,可以作为光阻挡层。
两两结合构成了四种TFT结构:
交叠型(交叠顶栅型):
反交叠型(交叠底栅型):通常有BCE背沟道刻蚀型和ES刻蚀阻挡型两种。
共面性(共面顶栅型):
反共面型(共面底栅型):
4、MOSFET和TFT的比较
成膜的基板不同:TFT-玻璃(绝缘),MOS-硅片(半导体)。
沟道不同:TFT上的a-Si、p-Si,MOS-单晶硅。
迁移率不同:MOS管高,充放电快,使得开关速度快。
TFT:NTFT、PTFT,CTFT=(NTFT+PTFT)。
MOS:NMOS、PMOS,COMS(NMOS+PMOS)。
北大投毒案因为基板不同,所以电特性不同。
5、图解说明1T2C和2T1C
1T2C:课本P131
特点:有一个储存电容与液晶电容并列存在。在工作其中,两个电容的电压均随着栅脉冲上升到对应的最大值,理想情况下为数据信号所给的电压。然后在这整个帧周期,有这个储存电容来维持液晶电容的电压。故而储存电容远大于液晶电容。
2T1C:
通过左侧的TFT来控制右侧的TFT的开光,然后,电容维持右侧TFT在整个帧周期的栅电压。
6、IGZO分别说明各部分功用。
答:
In铟,具有5S结构,球形的5S轨道在空间各个方向上伸展一致,且原子重叠,迁移率高。Ga镓,控制载流子浓度,使得电流可控,稳定。
Zn锌,控制其处于非晶态结构,使结构稳定。
O氧,氧容易在晶体里结合形成O2,留下空隙,且产生电子,产生的电子自动离开空位到达导带中形成自由电子。
7、什么是深能级、界面态、带尾态?
父亲的脊梁答:a-Si:H中的电子能级分为两种,一种是带尾态,另一种是深能级。带尾态是靠近Ev或者Ec的能级,而深能级则是指靠近禁带中央的能级,带尾态能够影响沟道的迁移率(u=u0*exp(E-Ea/Ea)),捕获电子,电子在一定条件下也可以摆脱它。而深能级能够影响亚阈值摆幅(亚阈值摆幅是漏极电流增大一个数量级的时候栅压的变化幅度),因为深能级缺陷态能捕获电子,从而减慢开关速度。
界面态则是沟道层在接触栅绝缘层和背沟道的临界面态。界面态的优良特性可以减小关态电流以及形成良好的沟道迁移率。优化界面态有三点:一、用H2、He处理背沟道(沟道和钝化层之间)可以改善界面态,从而减少泄露电流。二、用H2、He、NH3、N2在形成有源层之前处理SiN(栅绝缘层),
修饰刻蚀亚稳态物质,可以改善沟道情况,增大沟道迁移率。
我生活的世界
韩桂芝简历8、铜线工艺对比。
答:铜线容易在TFT中扩散而且与衬底的粘附性差,故而需要做一层扩散阻挡层。我们通常采用一种平面化的BCB低介电常数绝缘层涂覆在制作好的栅极之上。然后再在BCB层上面沉积栅绝缘层,重掺杂氢化非晶硅。栅极在使用铜的同时,在玻璃基板上形成铜氧化层。在氩气中混有氧气的混合气体条件下进行溅射,形成与玻璃基板及底层膜连接的界面铜氧化层。然后,停止供氧,在氩气条件下层叠铜布线层。
9、液晶显示器工艺流程。
答:液晶显示器的工艺分为四个步骤制程。一、阵列工艺。二、彩膜工艺。三、成盒工艺。
四、模组工艺。
(1)阵列工艺:清洗:清洗基板,运用气蚀、毛刷等物理和化学方法去除基板表面的灰尘、有机物等杂物。可以运用UV光、化学溶剂、滚轮等湿式或者干式的方法清理。沉积:沉积有溅射和气相沉积法,溅射是在反应室中,用高压电离稀有气体分子使其撞击靶材,靶材材
点线面构成
料溅射到基板上使其沉积成为薄膜层。PECVD则是等离子体化学气相沉积,在反应室时运用高频电压使得反应物电离变成离子化基团,沉积在温度较低的基板上反应成膜。光刻:光刻是现在膜上涂覆光刻胶,然后运用掩膜版在UV光的照射下进行曝光,显影。刻蚀:刻蚀有干刻和湿刻,它们的作用是刻蚀掉没有光刻胶保护的薄膜层,干刻是运用原子或离子轰击薄膜,刻蚀掉相应部分的薄膜。湿刻则是用化学药品对薄膜材料进行刻蚀,具有各项同性。然后把光刻胶去掉,阵列工艺完成。
(2)彩膜工艺有印刷法、电沉积法、喷墨法、染法、颜料分散法。它类似于阵列工艺把RGB分布在各自的黑矩阵内,并在上面喷洒透明隔垫物。
(3)成盒工艺:TFT基板和CF基板分别印刷上配向膜层(用绒布),然后再TFT基板上涂布密封胶,银电极,然后再滴下液晶,在真空中贴合两块基板,并且在UV光照射下硬化并自动除泡。然后组装上偏振片,使之成盒。
(4)模组工艺:模组工艺是将制成的液晶盒组装上PCB板,背光源,使之成品。
10、P32-33(关于公式和电流拥挤现象)
答:
电流拥挤:TFT的漏极电流不会流经整个S级和D级,更可能是局限于某个特定的区域。为了精确表示,
可以将源漏沿轴向的有效接触区域定义为Lt,特征长度随沟道材料厚度、源级和漏极的接触电阻以及沟道材料的态密度的增大而增大。
注意:
TFT工作在线性区(电阻区)Id=w/l*u*C((Vgs-Vth)Vds-Vds^2/2)饱和区Id=w/l*u*C(Vgs-Vth)^2.工作在线型区则由Id=w/l*u*C(Vgs-Vth)Vds(此时有Vds<<Vgs)
(补充:氢化非晶硅不稳定性:防水之乡
氢化非晶硅的不稳定性主要来自于其阈值电压的漂移
阈值电压受两种机制的干扰,一种是电子被栅极绝缘层里面的缺陷态陷阱捕获,另一种是栅偏应力增加的悬挂键。
缺陷态使得电荷注入之后在有源层隧穿(价带隧穿、费米能级隧穿,陷阱协助隧穿,隧穿到绝缘层导带,在导带以恒定速度隧穿,Flower-Nordheim注入),电荷隧穿到绝缘层之后导致界面电荷增加,在正栅压情况下Vth增大,负栅压情况下Vth减小,这个机制下的不稳定性空穴和电子的Vth往同一个方向上移动,在大的Vts条件下起主要作用。
栅应力增加的悬挂键:在外界提供电子情况下断裂,使得Si-D键增加,即增加深隙态缺陷密度,使得阈值电压上升,主要作用在小的正Vts条件下。

本文发布于:2024-09-22 21:26:41,感谢您对本站的认可!

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