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Caractérisation des TFT et des Poly Panneaux d'Affichage de TFT LCD de Silicium de Basse Température par Ellipsometry Spectroscopique Utilisant le Matériel De Horiba Scientifique - Film Mince

Sujets Couverts

Mouvement Propre
Expérimental
Caractérisation des Commissions un-SI
Caractérisation des Commissions de LTPS
Épaisseur et Détermination Optique de Constantes
Détermination de Grosseur Du Grain de PSI
Conclusion

Mouvement Propre

Les TFT (TFT) qui pilotent les différentes cellules dans la couche sus-jacente de cristal liquide dans les affichages traditionnels d'actif-modification sont formés du silicium amorphe (un-SI) déposé sur un substrat en verre. L'avantage d'utiliser le silicium amorphe est qu'il n'exige pas des températures élevées, glace tellement assez peu coûteuse peut être utilisé comme substrat. Un inconvénient est que la structure non cristalline est un barrage au mouvement rapide d'électron, rendant nécessaire les circuits puissants de gestionnaire.

On l'a identifié dès l'abord dans la recherche d'affichage à panneau plat qu'un cristallin ou un polycristallin (comporter cristallin intermédiaire de stade beaucoup cristal enclenché par petit) du silicium serait une substance beaucoup plus désirable à utiliser. Malheureusement, ceci pourrait seulement être produit très aux températures élevées (plus de 1000°C), exigeant l'utilisation du quartz ou de la glace d'offre spéciale comme substrat. Cependant, vers la fin des années 1990 la fabrication des avances a permis le développement des Écrans TFT à basse température du polysilicium (PSI), formés aux températures autour de 450°C. Au Commencement, ceux-ci ont été utilisés considérable dans des dispositifs qui ont exigé seulement de petits affichages, tels que des projecteurs et des appareils photo numériques.

Un des plus grands éléments de coût dans une Commission normale de TFT est les circuits externes de gestionnaire qui exigent un grand nombre de connexions externes de la Commission en verre car chaque pixel a sa propre connexion aux circuits de gestionnaire. Ceci exige les puces de logique discrètes disposées sur PCBs autour de la périphérie de l'affichage, limitant la taille du manteau de bec environnant. Une attraction importante de technologie de PSI est que la performance accrue des transistors permet les circuits de gestionnaire et l'électronique périphérique à effectuer à une partie intégrante de l'affichage. Ceci réduit considérablement le nombre de composants pour un affichage individuel. La technologie fournira des Commissions plus minces et plus lumineuses avec de meilleurs taux de contraste, et permet à de plus grandes Commissions d'être insérées dans les manteaux de bec existants.

Expérimental

Les caractérisations non destructives d'un-SI et de Poly Commissions de TFT LCD de Silicium de Basse Température ont été avec succès effectuées par ellipsometry spectroscopique. Les données ellipsométriques ont été rassemblées sous un angle de l'incidence de 70° en travers de l'eV du domaine spectral 1.5-5 utilisant l'ellipsometer spectroscopique Scientifique de Horiba UVISEL.

Ellipsometry Spectroscopique a été employé pour caractériser des épaisseurs et des constantes optiques des dispositifs de TFT LCD. D'ailleurs le grosseur du grain des matériaux de PSI a été vérifié pendant l'étude. Les constantes optiques des matériaux de silicium dépendent fortement des conditions de traitement.

Les propriétés optiques des couches amorphes de silicium sont généralement prévues utilisant le Tauc Lorentz ou formule amorphe neuve de dispersion comprise dans la bibliothèque de matériaux du logiciel DeltaPsi2.

De Poly couches cristallines sont souvent modélisées par un mélange de c-SI et d'un-SI utilisant l'Approximation Moyenne Pertinente. Elle laisse déterminer la composition matérielle à l'intérieur de la couche et par conséquent de la cristalinité.

Caractérisation des Commissions un-SI

Trois couches de silicium et d'un premier oxyde indigène étaient les tarifs utilisés de toion (HDR/LDR), et les matériaux un-SI dopés.


Le Schéma 1. Caractérisation des Commissions á-SI

Caractérisation des Commissions de LTPS

Épaisseur et Détermination Optique de Constantes

Le modèle ci-dessous a été employé pour caractériser le dispositif de LTPS. L'affichage de TFT LCD de LTPS emploie la technologie de l'adoucissement de laser pour produire les films hautement cristallins de silicium.

Plusieurs expériences ont été effectuées à l'alimentation électrique différente de laser. On a observé une variation dans les constantes optiques indiquer que la cristalinité augmente contre l'alimentation électrique de laser.

Le Schéma 2. Illustration de l'alimentation électrique de laser

Le Schéma 3. Illustration de l'alimentation électrique de laser

Détermination de Grosseur Du Grain de PSI

Le grosseur du grain de la PSI peut être prévu par la formule suivante :

à : paramètre de élargissement

d : grosseur du grain

Le Schéma 4. paramètre de Élargissement contre le grosseur du grain inverse

De cette formule les neuf échantillons traités avec l'augmentation courbures de l'exposition deux d'alimentation électrique de laser de différentes distinctement. La courbure bleue représente les bons paramètres de processus pour une bonne cristalinité des couches de LTPS ; le domaine utilisable d'énergie de l'alimentation électrique de laser est relativement large. La courbure rose illustre de manière dégagée qu'au-dessus de l'énergie optimale, le grosseur du grain chute tranchant.

Les graphiques ci-dessous affichent l'excellente corrélation entre le Raman et les techniques ellipsometry spectroscopiques pour caractériser la cristalinité des échantillons.

 

Le Schéma 5. domaine de Bande de Spectre de Raman

décrivez exactement le dispositif. La sensibilité de la technique ellipsometry permet la caractérisation des matériaux avec les constantes optiques assimilées (environ 0,1), comme ceux montrés par le dépôt de ciel et terre

 

Le Schéma 6. Cristalinité Contre l'Alimentation Électrique de Laser

Conclusion

Ellipsometry Spectroscopique est une excellente technique pour la caractérisation hautement précise des panneaux d'affichage de TFT LCD basés sur des technologies d'un-SI et de LTPS. En raison de la sensibilité de l'ellipsometer spectroscopique d'UVISEL et des caractéristiques techniques de modélisation avancées compris en logiciel DeltaPsi2 il est possible de trouver dans couches les différentes un un-SI de multistack traitées par des méthodes variées. D'ailleurs les mesures ellipsometry spectroscopiques permettent la détermination du grosseur du grain des films de PSI et illustrent la capacité de caractériser la cristalinité du silicium avec de grande précision.

Source : Horiba Scientifique - Division de Films Minces

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît Horiba Scientifique - Division de Films Minces

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

Last Update: 13. June 2013 20:56

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