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Caratterizzazione dei Transistor di Pellicola Sottile e di Poli Quadri Comandi di TFT LCD del Silicio di Bassa Temperatura da Ellipsometry Spettroscopico Facendo Uso di Strumentazione Da Horiba Scientifico - Pellicola Sottile

Argomenti Coperti

Sfondo
Sperimentale
Caratterizzazione dei Comitati di un-Si
Caratterizzazione dei Comitati di LTPS
Spessore e Determinazione Ottica di Costanti
Determinazione di Granulometria dello PSI
Conclusione

Sfondo

I transistor di sottili pellicole (TFT) che determinano le diverse celle nel livello sovrastante dell'a cristallo liquido nelle visualizzazioni tradizionali della attivo-matrice sono formati da silicio amorfo (un-Si) depositato su un substrato di vetro. Il vantaggio di usando il silicio amorfo è che non richiede le temperature elevate, vetro così equo economico può essere usato come substrato. Uno svantaggio è che la struttura non cristallina è una barriera al movimento rapido dell'elettrone, necessitante i circuiti potenti del driver.

È stato riconosciuto nella fase iniziale nella ricerca dello schermo piatto che un cristallino o un policristallino (comprendere cristallino intermedio della fase molto piccolo cristallo collegato) di silicio sarebbe una sostanza molto più desiderabile da usare. Purtroppo, questo potrebbe essere creato soltanto molto alle temperature elevate (oltre 1000°C), richiedendo l'uso di quarzo o del vetro dello speciale come substrato. Tuttavia, verso la fine degli anni 90 fabbricare gli avanzamenti ha permesso lo sviluppo delle visualizzazioni a bassa temperatura di TFT del polisiliconico (PSI), formate alle temperature intorno a 450°C. Inizialmente, questi sono stati utilizzati estesamente nelle unità che hanno richiesto soltanto le piccole visualizzazioni, quali i proiettori e le macchine fotografiche digitali.

Uno di più grandi elementi di costo in un comitato di TFT di standard è i circuiti esterni del driver che richiedono tantissime connessioni esterne dal comitato di vetro poichè ogni pixel ha sua propria connessione ai circuiti del driver. Ciò richiede i chip di logica discreti sistemati su PCBs intorno alla periferia della visualizzazione, limitante la dimensione dell'intelaiatura circostante. Un'attrazione importante della tecnologia di PSI è che il risparmio di temi aumentato dei transistor permette i circuiti del driver e l'elettronica periferica da rendere ad una parte integrante della visualizzazione. Ciò diminuisce considerevolmente il numero delle componenti per una visualizzazione determinata. La tecnologia renderà i comitati più sottili e più luminosi con i migliori rapporti di contrasto e che permette che i più grandi comitati siano inseriti nelle intelaiature attuali.

Sperimentale

Le caratterizzazioni non distruttive del un-Si e di Poli comitati di TFT LCD del Silicio di Bassa Temperatura sono state effettuate con successo da ellipsometry spettroscopico. I dati ellissometrici sono stati raccolti ad angolo dell'incidenza di 70° attraverso il eV dell'ampiezza dello spettro 1.5-5 facendo uso del ellipsometer spettroscopico Scientifico di Horiba UVISEL.

Ellipsometry Spettroscopico è stato usato per caratterizzare sia gli spessori che le costanti ottiche delle unità di TFT LCD. Inoltre la granulometria dei materiali di PSI è stata studiata durante lo studio. Le costanti ottiche dei materiali del silicio dipendono forte dalle circostanze trattate.

I beni ottici dei livelli amorfi del silicio sono calcolati generalmente facendo uso del Tauc Lorentz o nuova formula amorfa della dispersione inclusa nella libreria dei materiali del software DeltaPsi2.

I Poli livelli cristallini sono modellati spesso da una miscela del c-Si e del un-Si facendo uso di Efficace Approssimazione Media. Concede determinare la composizione materiale dentro il livello e quindi la cristallinità.

Caratterizzazione dei Comitati di un-Si

Tre livelli di silicio e di ossido indigeno superiore erano tariffa usata di toion (HDR/LDR) e materiali verniciati di un-Si.


Figura 1. Caratterizzazione dei comitati di á-Si

Caratterizzazione dei Comitati di LTPS

Spessore e Determinazione Ottica di Costanti

Il modello sotto è stato usato per caratterizzare l'unità di LTPS. La visualizzazione di LTPS TFT LCD usa la tecnologia di ricottura del laser per produrre le pellicole altamente cristalline del silicio.

Parecchi esperimenti sono stati effettuati a potenza differente del laser. Una variazione nelle costanti ottiche è stata osservata indicare che la cristallinità aumenta contro potenza del laser.

Figura 2. Illustrazione di potenza del laser

Figura 3. Illustrazione di potenza del laser

Determinazione di Granulometria dello PSI

La granulometria dello PSI può essere calcolata dalla seguente formula:

Ã: parametro d'ampliamento

d: granulometria

Figura 4. parametro d'Ampliamento contro granulometria inversa

Da questa formula i nove campioni elaborati distintamente con l'aumento delle curve differenti di manifestazione due di potenza del laser. La curva blu rappresenta i buoni parametri trattati per una buona cristallinità dei livelli di LTPS; l'intervallo utilizzabile di energia di potenza del laser è relativamente ampio. La curva rosa illustra chiaramente che sopra l'energia ottimale, la granulometria cade marcato.

I grafici sotto mostrano la correlazione eccellente fra il Raman e le tecniche ellipsometry spettroscopiche per la caratterizzazione della cristallinità dei campioni.

 

Figura 5. area di Banda dello Spettro di Raman

descriva esattamente l'unità. La sensibilità della tecnica ellipsometry permette la caratterizzazione dei materiali con le simili costanti ottiche (intorno 0,1), come quelli esibiti dal deposito di minimo e massimo

 

Figura 6. Cristallinità Contro Potenza del Laser

Conclusione

Ellipsometry Spettroscopico è una tecnica eccellente per la caratterizzazione altamente accurata dei quadri comandi di TFT LCD basati sul un-Si e sulle tecnologie di LTPS. A causa della sensibilità del ellipsometer spettroscopico di UVISEL e delle funzionalità modellanti avanzate inclusi nel software DeltaPsi2 è possibile da individuare in livelli differenti di un-Si di un multistack elaborati con i vari metodi. Inoltre le misure ellipsometry spettroscopiche permettono la determinazione della granulometria delle pellicole di PSI ed illustrano la capacità di caratterizzare la cristallinità di silicio con alta precisione.

Sorgente: Horiba Scientifico - Divisione delle Pellicole Sottili

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego Horiba Scientifico - Divisione delle Pellicole Sottili

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

Last Update: 13. June 2013 21:03

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