基于柔性衬底非晶硅（aSi）薄膜晶体管（TFT）制备技术研究.pdf

委员:粕锵秀乃’主席:汔铷笼存。中山大学硕士学位毕业论文基于柔性衬底的非晶硅薄膜晶体管制各技术的研究学科专业名称:微电子与固体电子学学位申请人:邓耀华指导老师:邓少芝教授答辩委员会┟中山大学理工学院二零零七年五月广州
摘要论文题目:基于柔性衬底的非晶硅.∧ぞ骞制备技术的研究邓少芝教授柔性基板上制作薄膜晶体管鞘迪秩嵝怨δ芷骷绺咔逦嵝韵允器的关键。本论文探索柔性骷票讣际酰勘晔欠⒄谷嵝员∧ぞ骞芗术,为研制具有自主知识产权的新型柔性功能器件提供技术支撑。论文从牌骷峁股杓瞥龇ⅲ圆馐越峁刮F鸬悖谒芰先嵝猿牡咨峡展金属电极、绝缘薄膜制备技术的研究,确定制备工艺参数。然后进入单个罅薪峁沟闹谱鳎⒍灾票傅钠骷阅芙表征,实现了具有如下特性的骷嚎9氐缌鞅仍嘉,电场迁移率为痸·е档缪沟陀缂ń鹗舻牡缱杪试嘉冢挡愕哪脱刮专业:硕士生:指导教师:微电子与固体电子学邓耀华耵叮器件结构的制作和×关键词:薄膜晶体管柔性衬底/。
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导论薄膜晶体管,且恢直还惴河τ糜谝壕桨逑允器技术中的半导体器件,它是显示领域实现高分辨率的关键器件。同时,薄膜晶体管也被应用到其它信息技术领域中,例如无线识别标签技术、高分辨率成像技哂嗄甑姆⒄∧,并指出非晶态薄膜晶体管捎糜谟性凑罅行鸵壕允酒的开关器件团。际踉贚中应用,使允拘Ч辛酥实飞跃,应用范围也从一般仪器用小面积显示屏到高分辨率的电脑监视器和大尺寸液晶电视。爸返囊壕允酒饕云浯笕萘俊⒏咔逦群腿ú噬ǖ氖悠迪允境为液晶乃至整个平板显示技术的主导技术网。际醴⒄寡杆伲贫际醯姆⒄梗琓在非晶硅薄膜晶体管幕∩辖徊椒⒄沽说温多晶硅嘲、高温多晶硅及连续晶界硅燃际酰潭谝晶玻璃基板上完成半导体系统集成,,实现显示控制与驱动集成化。例如,年日本夏普公司和日本半导体能源研究所的研究人员成功地在液晶显示器用玻璃基板上制作了籆“钡牡缏钒目前,产品化应用的旧鲜侵票冈谟不迳希不逖∮媒隙嗟氖遣璃。随着τ昧煊虻耐乒悖嵝曰腡成为被关注的对象。在柔性衬底上制备允菊罅校缓笥肟墒迪秩嵝缘南允窘峁辜桑梢允迪钟性锤叻直媛的柔性显示器件,例如柔性和电子墨水显示器等。东芝公司于年研制了柔性的英寸多晶硅壕允狙粒孟允酒恋淖畲蠓直媛饰,其厚度和重量只有现有液晶显示屏产品的~,而且还可以进行曲面加工网。另外,通过柔性⒓际踅玊以及其它电子元件制作在柔性基板上,实现具有一定功能的柔性薄膜电路,从而使电路系统应用在一些新型的、有特殊要求的领域。例如,年日本拘迹丫7⒊鲆的谑卓钊嵝术等。中山大学硕士学位论文
,公司期望在未来被用作小而轻的柔性电子器件的关键元件。目前,国际上有研究机构或企业已经推出了柔性罚热缛嵝韵允酒和柔性功能电路等。但是由于受到制备工艺的限制,还未能实现大规模产业化。我国在际跎纤淙灰灿幸恍┭芯炕勾邮抡夥矫娴难芯抗ぷ鳎亲灾鞯摹有原刨性的成果很少,尤其是与显示产品相集成的成果几乎没有。而在柔性技术方面,我国还处在鹒起步的阶段,因此开展柔性际跹芯渴且桓龊有意义的课题。本论文从掌握柔性际醭龇ⅲ岷闲滦偷娜嵝韵允酒良际酰U谷嵝衬底峁购椭票讣际醯难芯俊V饕0ㄈ缦路矫妫设计骷峁梗研究柔性衬底上峁共阒票讣际酰研制骷蚑阵列,其中罅泄娓裎,分辨率为测试和分析所制备的峁共恪⑵骷男阅埽本论文分为四章,第一章介绍幕局J叮ń峁乖砗椭票讣际酰第二章是骷慕峁股杓疲坏谌陆樯躎器件制各技术的研究,包括各项基本工艺和各层结构的研究;第四章是问牟馐院头治觯坏谖逭率锹文的总结。中山大学硕士学位论文
第一章骷际趸局J峁褂朐际醯姆⒄怪饕L逑衷谄浣峁埂⒉牧虾椭票腹ひ辗矫妫砻挥蟹⑸本质的变化。本章首先介绍慕峁购陀性床悴牧希缓蠼樯躎的工作原理,最后介绍已经产业化的票讣际醯闹饕A鞒獭年甒首先发明了薄膜晶体管诰祷迳险舴多晶薄膜制作了迪至丝9乇:⑾⌒вΨ椒ú饬烁髦非晶硅薄膜的隙态密度。在对薄膜隙态密度进行场效应测量时,他们发现非晶硅薄膜的电导率可受到调制栅压的控制,能在几个数量级范围内变化,他们利用这种场效应结构设计出甋⌒в,也就是现在的甋篐丁。在以后的研究中,研究人员不断尝试新的结构和采用新的材料,牡缪阅不断改善,器件的开关比不断增加,响应速度不断提高。.∧ぞ骞的结构薄膜晶体管的结构和传统的艿慕峁估嗨疲哂性醇ā⒙┘ê栅极。各电极和结构体的实现是在绝缘衬底上通过各种沉积方法沉积若干层薄膜,并通过刻蚀等技术制作而成。栅极和源极、漏极可以同在器件的一侧,也可分开在器件的两侧【。骷峁勾筇蹇煞治H唷R焕辔U蚪坏又称顶栅结构缤庵纸峁沟谋∧ぞ骞苡氪车腗晶体管结构相似。另一类为反向交叠结构,又称底栅结构嘲,如图,其栅极与源漏两极分布在有源层的两侧。再有一类为双栅结构如图庵炙そ峁沟谋∧