הבית > תערוכה > תוכן

TFT (באחד משיעורי טרנזיסטורים אפקט שדה)

Sep 26, 2017

TFT (באחד משיעורי טרנזיסטורים אפקט שדה)


סרט דק טרנזיסטורים הם אחד של המעמד של טרנזיסטורים אפקט שדה. הדרך הפשוטה ביותר כדי להפוך אותם הוא להפקיד סוגים שונים של סרטים על המצע, כגון השכבה הפעילה מוליכים למחצה, מבודד שכבה שכבה אלקטרודת מתכת. סרט דק טרנזיסטורים תפקיד מאוד חשוב בביצועים של התקני תצוגה.

היסטוריה ועורך הנוכחי

מחקר TFT האנושי יש היסטוריה ארוכה. מוקדם ככל 1925, יוליוס Edger Lilienfeld קודם הציע את צומת שדה אפקט טרנזיסטור (FET) לחוק היסוד, נפתח a.1933 על המגבר מצב מוצק, Lilienfeld, מבודד מבנה טרנזיסטור אפקט שדה השער מבוא (מאוחר יותר המכונה ויימאר MISFET.1962), עם רשויות אישורים polycrystalline סרטים רזה של TFT; לאחר מכן, הופעתה של CdSe את, InSb, TFT, ג ' נרל אלקטריק, והתקנים אחרים העשויים חומרים מוליכים למחצה. שנות ה-60, בהתבסס על הדרישה בפועל של עלות נמוכה, גדול מערך צג, TFT של עלייה רחב in.1973, ברודי ואח 136 טכנולוגיית פוטון בספטמבר 2006 שפותחה על צג גביש נוזלי הראשון של מטריצה פעילה (AMLCD), וכן CdSe TFT כיחידת מתג. עם התפתחות polysilicon סימום תהליך, מעבדות רבות ביצעו מאוחר יותר ב 1979 יהיה AMLCD LeComber, חנית ר'יית-Si:H לעשות עם השכבה הפעילה, כפי שמוצג באיור 1 של המכשיר TFT. מחקר על המצע זכוכית. שנות ה-80, סיליקון TFT יש תפקיד חשוב מאוד AMLCD, אשר עשה את המוצרים לכבוש את רוב נתח השוק of.1986 ואח Tsumura בשימוש הראשון את חומר מוליך למחצה polythiophene עבור סרט דק אורגני טרנזיסטור הכנת (OTFT), OTFT טכנולוגיה החל לפתח. שנות ה-90, הפכה חומר מוליך למחצה אורגניים הפעילה נושא מחקר חדש. כי בתהליך הייצור ונחשב עלות היתרונות, OTFT סביר להניח היישום העתידית ב- LCD, הנהג של OLED. בשנים האחרונות, המחקר של OTFT עשה שנים in.1996 של פריצת דרך, PHILPS מאמצת שיטה הערימה סרט רב שכבתי לייצור של 15 מיקרוגרם מחולל קוד (PCG); גם כאשר הסרט ברצינות מעוותת, עדיין יכול לעבוד בדרך כלל in.1998, תחמוצת מתכת אמורפי בריום zirconate כמו חמש בנזן, סרט דק אורגני טרנזיסטור שער עם IBM העצום יש גבוה קבוע דיאלקטרי בידוד שכבה מודל, המתח הנהיגה של המכשיר הוא מופחת על ידי 4V, קצב ההעברה של s-1.1999 0.38cm2V-1, יכול להתקיים stably לסרט thiophene בטמפרטורת החדר באוויר בל את ץ וצוות המחקר שלו היה מוכן, הניידות של s-1 cm2V-1 המכשיר מגיע ל 0.1. בל והמעבדה חמש מוכן הקריסטל יחידה אורגנית של בנזן לשלב טרנזיסטור ביפולרי סרט דק אורגני, המכשיר על ההעברה של אלקטרון, חור הקצב הגיע cm2V 2.7-S-1 ל- 1.7 s-1 cm2V-1 1, מעגל יישום בפועל צעד חשוב. בשנים האחרונות, עם לימוד מעמיק על תחמוצת שקוף, ZnO, ZIO וחומרים נוספים מוליכים למחצה כשכבות פעיל עשוי טרנזיסטור סרט דק, בשל ביצועים משופרים משמעותית גם משכה תשומת הלב יותר ויותר. תהליך ייצור הינה ענפה, כגון: בין, CVD, לחמש נשקים. מחקר טכנולוגיה ZnO-TFT עשו גם פריצות דרך in.2003, נומורה ואח להשתמש יחיד קריסטל InGaO3 מכשירים S-1 80 (ZnO) 5 כדי לקבל את קצב ההעברה של TFT cm2V-1. . הסוהר דופונט ארצות הברית על ידי אידוי ואקום ואת הטכנולוגיה צלחת מסכת פותח ZnO-TFT פוליפוני אמוניום אימיד על בסיס גמיש, אשר חשמלית על גמישות פוליאימיד המצע אמוניום sulfite בהצלחה פיתחה את הניידות הגבוהה הראשונה של ZnO-TFT, אשר מציין כי ניידות תחמוצת TFT של 50 s-1 cm2V-1. בשנת 2006, להתחיל תחרות חדשה בתחום של צ'אנג. בשנת 2005, צ'יאנג H Q et al באמצעות ZIO כמו השכבה הפעילה מוכן מתג יחס הוא 107. H C ואח סרט דק טרנזיסטור באמצעות CBD מוכן מתג יחס הוא 105, קצב ההעברה של TFT 0.248cm2V-1s-1, המציג גם את היישום המעשי.

עקרון עורך

ה טרנזיסטור סרט דק הוא טרנזיסטור אפקט שדה שער מבודד. מצבו עבודה באפשרותך להשתמש קריסטל MOSFET לתאר את עקרון הפעולה של ויימאר. מבוסס על N ערוץ MOSFET כדוגמה, המבנה הפיזי של איור 2. כאשר המתח שער מוחל, המתח שער על השער בידוד שכבה ב השדה החשמלי שנוצר על ידי האלקטרודה שער, קו החשמל כדי השטח מוליכים למחצה, החיוב המושרה על פני השטח. עם העלייה של המתח שער, השטח מוליכים למחצה של דלדול שכבת ישתנה אלקטרון הצטברות שכבה, שכבת אינוורסיה נוצר כשמגיעים את ההיפוך (כלומר כדי לפתוח מתח), מקור ניקוז מתח להיות יחד עם חברת ההובלה דרך הערוץ כאשר לנקז המקור מתח הוא. . שעות, הערוץ מוליך הוא כ התנגדות מתמדת, זליגת הנוכחי עם מקור ניקוז מתח מגביר באופן ליניארי. כאשר מקור ניקוז מתח הוא גדול, זה ישפיע על המתח של השער, השער בידוד שכבה ב השדה החשמלי ממקור לנקז בהדרגה נחלש, השכבה היפוך משטח מוליך למחצה ממקור לנקז ירידות, ערוץ התנגדות עולה עם העלייה של המקור ניקוז מתח. לדליפת הנוכחי גדל לאט, אזור המעבר ליניארית המתאימה לאזור רוויים. כאשר המתח ניקוז המקור הוא גדל במידה מסוימת, תעלת הניקוז של עובי שכבת אינוורסיה מקטין אפס, עליות מתח, המכשיר באזור רוויה. בייצור בפועל של LCD, בעיקר על ידי-Si:H TFT (מצב פתוח הוא גדול יותר מאשר מתח הפתיחה) טעינה מהירה של הקבל פיקסל, המדינה כבוי כדי לשמור על המתח על הקבל פיקסל, כדי להבין את איחוד מהיר תגובה, זיכרון טוב.

עורך לקוחות פוטנציאליים

העתיד של טכנולוגיית TFT בעוד צפיפות גבוהה, ברזולוציה גבוהה, חיסכון באנרגיה, נייד, משולב לתוך הזרם המרכזי של פיתוח, מן ההתפתחות ההיסטורית של ה טרנזיסטור סרט דק והוא נדון במסגרת מאמר זה, ניתוח ביצועים של התקנים TFT טיפוסי, למרות OTFT החדש, מחקר ZnO-TFT חשף את המאפיינים של טוב, אפילו כמה החלו להשתמש, אבל להשגת עלות נמוכה יותר ומסחרי בקנה מידה גדול, אך גם דורש הרבה מאמץ. זה יהיה פרק זמן ארוך מאוד, התקני סיליקון לדור בכפיפה אחת. טכנולוגיית התצוגה סיני נמצא רק ראשית, יישום המחקר והפיתוח של סוג חדש של התקן TFT, טכנולוגיית התצוגה הביא נהדר: הזדמנויות ואתגרים להאמין. בעתיד הקרוב, מכשירים OTFT מודל מבוסס ZnO-TFT תקדם את הדור מהירה של אלקטרואופטיקה.

עורך קונספט

TFT הופקד על מצע (הנוגע צג גביש נוזלי, איפה המצע בעיקר זכוכית), כאזור ערוץ.

רוב TFT משתמשת סיליקון אמורפי מוקשה (-Si:H) כמו החומר העיקרי, כי רמות האנרגיה שלה הם קטנים יותר מאשר אלה של סיליקון מונו גבישיים (= למשל 1.12 eV) ובגלל-Si:H משמש החומר העיקרי, TFT הוא בעיקר לא שקוף. בנוסף, TFT לעתים קרובות משתמש תחמוצת בדיל אינדיום (ITO) דיאלקטרי, אלקטרודה, חיווט פנימי, בעוד איטו היא חומר שקוף.

מאז המצע TFT לא סובל מחזק בטמפרטורות גבוהות, כל התהליכים התצהיר חייב להתבצע בטמפרטורות נמוכות יחסית. כגון בתצהיר אדים כימיים, בתצהיר אדים הפיזי (בעיקר sputtering טכנולוגיה) משמשים לעתים קרובות בתהליך התצהיר. אם הייצור של TFT שקוף, השיטה הראשונה היא להשתמש החומרים למחקר תחמוצת אבץ, טכנולוגיה זו לאור על ידי חוקרים באוניברסיטת מדינת אורגון בשנת 2003.

אנשים רבים יודעים כי היישום העיקרי של סרט דק טרנזיסטורים TFT, LCD, מעין בטכנולוגיית צג גביש נוזלי. טרנזיסטורים עשויים בחלונית ', אשר מקטין הפרעות בין כל פיקסל ומגביר את התמונות יציבות. בערך משנת 2004, רוב מסכי LCD צבע זול אתה משתמש בטכנולוגיית TFT. לוח TFT משמש לעתים קרובות גם בצילום רנטגן דיגיטלי, אפילו בתוך חלב קו וסרטן רנטגן הבחינות.

במסך AMOLED (פעיל מערך OLED) חדש יש גם שכבת TFT מובנה.