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Behandelte Themen
Hintergrund
Experimentell
Charakterisierung von a-Si-Panels
Charakterisierung von LTPS-Panels
Dicke und optischen Konstanten Bestimmung
Korngrößenbestimmung von p-Si
Abschluss
Hintergrund
Die Dünnfilm-Transistoren (TFT), welche die einzelnen Zellen in den darüber liegenden Flüssigkristallschicht in traditionellen Aktivmatrix-Displays Antrieb sind aus amorphem Silizium (a-Si) abgeschieden auf einem Glassubstrat gebildet. Der Vorteil der Verwendung von amorphem Silizium ist, dass es keine hohen Temperaturen, so ziemlich billig Glas als Substrat verwendet werden. Ein Nachteil ist, dass die nicht-kristalline Struktur ein Hindernis für schnelle Elektronen-Bewegung ist, erfordern leistungsfähige Treiberschaltung.
Es war schon früh im Flat-Panel-Display-Forschung erkannt, dass eine kristalline oder polykristalline (ein Zwischenprodukt kristallinen Phase mit vielen kleinen verriegelt Kristall) von Silizium wäre ein wünschenswerter Stoff zu bedienen sein. Leider konnte dies nur bei sehr hohen Temperaturen (über 1000 ° C), die den Einsatz von Quarz-oder Spezialglas als Substrat erzeugt werden. Doch in den späten 1990er Jahren Fertigung Fortschritte ermöglichte die Entwicklung von Niedertemperatur-Polysilizium-(p-Si) TFT-Displays, bei Temperaturen um 450 ° C gebildet Ursprünglich wurden diese weitgehend in Geräten, die nur kleine Displays wie Projektoren und Digitalkameras erforderlich ist.
Einer der größten Kostenfaktoren in einem Standard-TFT Panel ist die externe Treiberschaltung, dass eine große Anzahl von externen Anschlüssen aus der Glasscheibe erfordert, da jeder Pixel seine eigene Anbindung an die Treiberschaltung. Dies erfordert diskrete Logik-Chips auf Leiterplatten um die Peripherie des Displays angeordnet, wodurch die Größe des umgebenden Gehäuse. Eine der Hauptattraktionen des p-Si-Technologie ist, dass die Steigerung der Effizienz der Transistoren der Treiberschaltung und Peripherie-Elektronik zu einem integralen Teil des Displays vorgenommen werden können. Dies reduziert die Anzahl der Komponenten für eine individuelle Anzeige. Die Technologie wird dünner, heller Panels mit besserer Kontrastverhältnisse liefern, und nehmen auch größere Platten in bestehende Gehäuse eingebaut werden.
Experimentell
Die zerstörungsfreie Charakterisierung von a-Si-und Low Temperature Poly Silicon TFT-LCD-Panels wurden erfolgreich durchgeführt von spektroskopischen Ellipsometrie . Die ellipsometrischen Daten wurden bei einem Einfallswinkel von 70 ° über den Spektralbereich von 1,5 bis 5 eV mit den gesammelten Horiba Scientific UVISEL spektroskopischen Ellipsometer .
Spektroskopische Ellipsometrie wurde verwendet, um sowohl Stärken und optischen Konstanten TFT-LCD-Geräte zu charakterisieren. Darüber hinaus ist die Korngröße von p-Si Materialien wurde während der Studie untersucht. Die optischen Konstanten von Silizium-Materialien hängen stark von den Prozessbedingungen.
Die optischen Eigenschaften der amorphen Silizium-Schichten sind in der Regel anhand der Tauc Lorentz oder neue amorphe Dispersionsformel in den Materialien Bibliothek der DeltaPsi2 Software enthalten.
Polykristallinen Schichten sind häufig durch eine Mischung von c-Si modelliert und a-Si mit dem Effective Medium Approximation. Es ermöglicht die stoffliche Zusammensetzung innerhalb der Schicht und damit die Kristallinität zu bestimmen.
Charakterisierung von a-Si-Panels
Drei Schichten aus Silizium und ein Top-native Oxid wurden toion Rate (HDR / LDR) und dotierten a-Si verwendeten Materialien.
Abbildung 1. Charakterisierung von a-Si-Platten