学年论文-孙丁武.doc

学年论文-孙丁武.doc:..A#A>学年论文题目: 薄膜晶体管的研究进展学生: 孙I•武学 号: 201212020121院(系): 理学院专 业: 应用物理学指导教师: 冯海涛薄膜晶体管研究进展物理121班:孙丁武指导教师:冯海涛(陕西科技大学理学院陕西西安710021)摘要:薄膜晶体管是液晶显示器的关键器件,对显示器件的工作性能具有十分重要的作用。本文论述了薄膜晶体管的发展历史,描述了薄膜晶体管的工作原理,分析了非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、活性层薄膜晶体管的性能结构特点与最新进展,并展望了薄膜晶体管的应用。关键词:薄膜晶体管液晶显示薄膜1引言纵观信息时代迅猛发展的各项技术,不论网络技术与软件,还是通信技术、计算机技术,如果没有TFT-LCD为代表的平板显示技术做人机交互界面,就构不成现在的信息社会。显示器件作为信息产业的重要组成部分正加速发展⑴。传统的阴极射线(CRT)显示器件技术早己成熟,性能较好、价格越来越便宜,但因体积大、重量大、功耗大、对人的身体辐射较强等方面,限制了在更广泛的领域中应用。口前液晶显示器(LCD)以低电压、低功耗、适宜于电路集成、轻巧便携等优点而受到广泛的研究与应用。液晶显示技术的发展经历了扭曲向列(TN-LCD)、超扭曲向列(STN-LCD)和薄膜晶体管阵列(TFT・LCD)三个重要的发展阶段⑵。进入20世纪90年代后,LCD技术发展开始进入高画质彩色图像显示的新阶段,有源矩阵的TFT液晶显示技术的性能取得了飞速发展,克服了STN液晶显示器件在响应速度、视角、灰度调制等方面存在的不足,技术性能接近于CRTo2薄膜晶休管的工作原理薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管。它的工作状态可以利用表征的单晶硅MOSFET工作原理来描述当栅极施以正电压时,栅压在栅绝缘层中产生电场,电力线由栅电极指向半导体表面,并在表面处产生感应电荷。随着栅电压增加,半导体表面将由耗尽层转变为电子积累层,形成反型层。当达到强反型时(即达到开启电压时),源、漏间加上电压就会有载流子通过沟道。当源漏电压很小时,导电沟道近似为一恒定电阻,漏电流随源漏电压增加而线性增人。当源漏电压很大时,它会对栅电压产生影响,使得栅绝缘层中电场由源端到漏端逐渐减弱,半导体表面反型层中电子由源端到漏端逐渐减小,沟道电阻随着源漏电压增大而增加。漏电流增加变得缓慢,对应线性区向饱和区过渡。当源漏电圧增到一定程度,漏端反型层厚度减为零,电压在增加,器件进入饱和区。在实际LCD生产中,主要利用a-Si:HTFT的开态(人于开启电压)对像素电容快速充电,利用关态来保持像素电容的电压,从而实现快速响应和良好存储的统一。3多晶硅薄膜晶体管(P-SiTFT)性能特点p-SiTFT以多晶硅(P・Si)为活性层。p-SiTFT典型结构图如图4。相对于a-Si:HTFT,p-SiTFT具有较高的迁移率、响应速度较快、易高度集成化、具有P/N型导电模式、自对准结构、省电、抗光干扰能力强、分辨率高、可以制作集成化驱动电路等优点,更加适合于大容量的高频显示,尺寸可以做得更小,有利于提高成品率和降低生产成本,而ILP/N型导电模式可以实现LCD、OLED的驱动等优点。多晶硅分为高温工艺和低温工艺两大类。高温工艺只能