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Caracterización de los Transistores de Película Fina y de los Paneles de Visualización Polivinílicos de TFT LCD del Silicio de la Baja Temperatura por Ellipsometry Espectroscópico Usando el Equipo De Horiba Científico - Película Fina

Temas Revestidos

Antecedentes
Experimental
Caracterización de los Paneles uno-Si
Caracterización de los Paneles de LTPS
Espesor y Determinación Óptica de los Constantes
Determinación de la Talla de Grano de la PSI
Conclusión

Antecedentes

Los transistores de la fino-película (TFT) que impulsan las células individuales en la capa sobrepuesta del cristal líquido en visualizaciones tradicionales de la activo-matriz se forman del silicio amorfo (uno-Si) depositado en un substrato de cristal. La ventaja de usar el silicio amorfo es que no requiere temperaturas altas, cristal tan bastante barato se puede utilizar como substrato. Una desventaja es que la estructura no cristalina es una barrera al movimiento rápido del electrón, necesitando el conjunto de circuitos potente del programa piloto.

Fue reconocido a principios de en la investigación de la pantalla plana que un cristalino o un policristalino (el comprender cristalino intermedio del escenario mucho pequeño cristal entrelazado) del silicio sería una substancia mucho más deseable a utilizar. Lamentablemente, esto se podría crear solamente en mismo las temperaturas altas (sobre 1000°C), requiriendo el uso del cuarzo o del cristal especial como substrato. Sin Embargo, a finales de los años 90 la fabricación de avances permitió el revelado de las visualizaciones a baja temperatura de TFT de la polisilicona (PSI), formadas en las temperaturas alrededor de 450°C. Inicialmente, éstos fueron utilizados extensivamente en los dispositivos que requirieron solamente pequeñas visualizaciones, tales como proyectores y cámaras digitales.

Uno de los elementos de costo más grandes de un panel de TFT del patrón es el conjunto de circuitos externo del programa piloto que requiere un gran número de conexiones externas del panel de cristal pues cada pixel tiene su propia conexión al conjunto de circuitos del programa piloto. Esto requiere las virutas de lógica discretas dispuestas en PCBs alrededor de la periferia de la visualización, limitando la talla de la cubierta circundante. Una atracción importante de la tecnología de la PSI es que la eficiencia creciente de los transistores permite el conjunto de circuitos del programa piloto y la electrónica periférica que se harán una parte integrante de la visualización. Esto reduce considerablemente el número de componentes para una visualización individual. La tecnología rendirá paneles más finos, más brillantes con mejores coeficientes de contraste, y permite que paneles más grandes sean ajustados en cubiertas existentes.

Experimental

Las caracterizaciones no destructivas del uno-Si y de los paneles Polivinílicos de TFT LCD del Silicio de la Baja Temperatura fueron realizadas con éxito por ellipsometry espectroscópico. Los datos elipsométricos cerco en ángulo de la incidencia de 70° a través del eV del rango espectral 1.5-5 usando el ellipsometer espectroscópico Científico de Horiba UVISEL.

Ellipsometry Espectroscópico fue utilizada para caracterizar espesores y constantes ópticos de los dispositivos de TFT LCD. Por Otra Parte la talla de grano de los materiales de la PSI fue investigada durante el estudio. Los constantes ópticos de los materiales del silicio dependen en gran medida de condiciones de proceso.

Las propiedades ópticas de las capas amorfas del silicio se calculan generalmente usando el Tauc Lorentz o nueva fórmula amorfa de la dispersión incluida en la biblioteca de los materiales del software DeltaPsi2.

Las capas cristalinas Polivinílicas son modeladas a menudo por una mezcla del c-Si y del uno-Si usando la Aproximación Mediana Efectiva. Permite determinar la composición material dentro de la capa y por lo tanto de la cristalinidad.

Caracterización de los Paneles uno-Si

Tres capas del silicio y de un óxido nativo superior eran el tipo usado del toion (HDR/LDR), y los materiales dopados uno-Si.


Cuadro 1. Caracterización de los paneles á-Si

Caracterización de los Paneles de LTPS

Espesor y Determinación Óptica de los Constantes

El modelo abajo fue utilizado para caracterizar el dispositivo de LTPS. La visualización de LTPS TFT LCD utiliza la tecnología de la esmaltación del laser para producir las películas altamente cristalinas del silicio.

Varios experimentos fueron realizados en diversa potencia del laser. Una rotación en los constantes ópticos fue observada el indicar de que la cristalinidad aumenta comparado con potencia del laser.

Cuadro 2. Ejemplo de la potencia del laser

Cuadro 3. Ejemplo de la potencia del laser

Determinación de la Talla de Grano de la PSI

La talla de grano de la PSI se puede calcular por la fórmula siguiente:

Ã: parámetro de ensanchamiento

d: talla de grano

Cuadro 4. parámetro de Ensanchamiento comparado con talla de grano inversa

De esta fórmula las nueve muestras tramitadas con el aumento curvas de la demostración dos de la potencia del laser de diversas distintamente. La curva azul representa los buenos parámetros de proceso para una buena cristalinidad de las capas de LTPS; el rango usable de la energía de la potencia del laser es relativamente ancho. La curva rosada ilustra sin obstrucción que encima de la energía óptima, la talla de grano cae sostenidamente.

Los gráficos abajo muestran la correlación excelente entre el Raman y las técnicas ellipsometry espectroscópicas para caracterizar la cristalinidad de las muestras.

 

Cuadro 5. área de Banda del Espectro de Raman

describa exactamente el dispositivo. La sensibilidad de la técnica ellipsometry permite la caracterización de materiales con los constantes ópticos similares (alrededor 0,1), por ejemplo ésos exhibidos por el depósito del cielo y tierra

 

Cuadro 6. Cristalinidad Comparado Con Potencia del Laser

Conclusión

Ellipsometry Espectroscópico es una técnica excelente para la caracterización altamente exacta de los paneles de visualización de TFT LCD basados en tecnologías del uno-Si y de LTPS. Debido a la sensibilidad del ellipsometer espectroscópico de UVISEL y de las características de modelado avanzadas incluidos en el software DeltaPsi2 es posible detectar en capas diversas un uno-Si del multistack tramitadas por diversos métodos. Por Otra Parte las mediciones ellipsometry espectroscópicas permiten la determinación de la talla de grano de las películas de la PSI e ilustran la capacidad de caracterizar la cristalinidad del silicio con alta exactitud.

Fuente: Horiba Científico - División de las Películas Finas

Para más información sobre esta fuente visite por favor Horiba Científico - División de las Películas Finas

Date Added: May 26, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 21:26

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