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Caracterização de Transistor de Filme Fino e dos Painéis de Indicador Polis de TFT LCD do Silicone da Baixa Temperatura por Ellipsometry Espectroscópica Usando o Equipamento De Horiba Científico - Filme Fino

Assuntos Cobertos

Fundo
Experimental
Caracterização dos Painéis do um-Si
Caracterização dos Painéis de LTPS
Espessura e Determinação Óptica das Constantes
Determinação do Tamanho de Grão da libra por polegada quadrada
Conclusão

Fundo

Os transistor de fita fina (TFT) que conduzem as pilhas individuais na camada sobrejacente do cristal líquido em indicadores tradicionais da activo-matriz são formados do silicone amorfo (um-Si) depositado em uma carcaça de vidro. A vantagem de usar o silicone amorfo é que não exige altas temperaturas, vidro tão razoavelmente barato pode ser usada como uma carcaça. Uma desvantagem é que a estrutura não cristalina é uma barreira ao movimento rápido do elétron, necessitando circuitos poderosos do motorista.

Reconheceu-se cedo sobre na pesquisa do ecrã plano que um cristalino ou um policristalino (uma inclusão cristalina intermediária da fase muita cristal bloqueado pequeno) do silicone seriam uma substância muito mais desejável a se usar. Infelizmente, isto poderia somente ser criado muito em altas temperaturas (sobre 1000°C), exigindo o uso do quartzo ou do vidro especial como uma carcaça. Contudo, no final dos anos 90 fabricar avanços permitiu a revelação dos indicadores de baixa temperatura de TFT do polysilicon (libra por polegada quadrada), formados em temperaturas em torno de 450°C. Inicialmente, estes foram usados extensivamente nos dispositivos que exigiram somente indicadores pequenos, tais como projetores e câmaras digitais.

Um dos elementos de custo os maiores em um painel de TFT do padrão é os circuitos externos do motorista que exigem um grande número conexões externos do painel de vidro porque cada pixel tem sua própria conexão aos circuitos do motorista. Isto exige as microplaquetas de lógica discretas arranjadas em PCBs em torno da periferia do indicador, limitando o tamanho da embalagem circunvizinha. Uma atracção principal da tecnologia da libra por polegada quadrada é que a eficiência aumentada dos transistor permite os circuitos do motorista e a eletrônica periférica a ser feitos a uma parte integrante do indicador. Isto reduz consideravelmente o número de componentes para um indicador individual. A tecnologia renderá uns painéis mais finos, mais brilhantes com melhores relações do contraste, e permite que os painéis maiores sejam cabidos em embalagens existentes.

Experimental

As caracterizações não-destrutivas dos painéis Polis de TFT LCD do um-Si e do Silicone da Baixa Temperatura foram realizadas com sucesso por ellipsometry espectroscópica. Os dados elipsométricos foram recolhidos em um ângulo da incidência de 70° através do eV da escala espectral 1.5-5 usando o ellipsometer espectroscópica Científico de Horiba UVISEL.

Ellipsometry Espectroscópica foi usado para caracterizar espessuras e constantes ópticas de dispositivos de TFT LCD. Além Disso o tamanho de grão de materiais da libra por polegada quadrada foi investigado durante o estudo. As constantes ópticas de materiais do silicone dependem fortemente das condições de processo.

As propriedades ópticas de camadas amorfas do silicone são calculadas geralmente usando o Tauc Lorentz ou fórmula amorfa nova da dispersão incluído na biblioteca dos materiais do software DeltaPsi2.

As camadas cristalinas Polis são modeladas frequentemente por uma mistura do c-Si e do um-Si usando a Aproximação Média Eficaz. Reserva determinar a composição material dentro da camada e daqui da cristalinidade.

Caracterização dos Painéis do um-Si

Três camadas de silicone e de um óxido nativo superior eram a taxa usada do toion (HDR/LDR), e materiais lubrificados do um-Si.


Figura 1. Caracterização dos painéis do á-Si

Caracterização dos Painéis de LTPS

Espessura e Determinação Óptica das Constantes

O modelo abaixo foi usado para caracterizar o dispositivo de LTPS. O indicador de LTPS TFT LCD usa a tecnologia do recozimento do laser para produzir filmes altamente cristalinos do silicone.

Diversas experiências foram realizadas na potência diferente do laser. Uma SHIFT nas constantes ópticas foi observada indicar que a cristalinidade aumenta contra a potência do laser.

Figura 2. Ilustração da potência do laser

Figura 3. Ilustração da potência do laser

Determinação do Tamanho de Grão da libra por polegada quadrada

O tamanho de grão da libra por polegada quadrada pode ser calculado pela seguinte fórmula:

Ã: parâmetro de alargamento

d: tamanho de grão

Figura 4. parâmetro de Alargamento contra o tamanho de grão inverso

Desta fórmula as nove amostras processadas com aumento de curvas diferentes da mostra dois da potência do laser distintamente. A curva azul representa os bons parâmetros de processo para uma boa cristalinidade de camadas de LTPS; a escala útil da energia da potência do laser é relativamente larga. A curva cor-de-rosa ilustra claramente que acima da energia óptima, o tamanho de grão deixa cair agudamente.

Os gráficos abaixo mostram a correlação excelente entre o Raman e as técnicas ellipsometry espectroscópicas para caracterizar a cristalinidade das amostras.

 

Figura 5. área de Faixa do Espectro de Raman

descreva exactamente o dispositivo. A sensibilidade da técnica ellipsometry permite a caracterização dos materiais com constantes ópticas similares (ao redor 0,1), como aqueles exibidos pelo depósito do alto e baixo

 

Figura 6. Cristalinidade Contra a Potência do Laser

Conclusão

Ellipsometry Espectroscópica é uma técnica excelente para a caracterização altamente exacta dos painéis de indicador de TFT LCD baseados no um-Si e nas tecnologias de LTPS. Devido à sensibilidade do ellipsometer espectroscópica de UVISEL e das características de modelagem avançadas incluídos no software DeltaPsi2 é possível detectar nas camadas diferentes de um um-Si do multistack processadas por vários métodos. Além Disso as medidas ellipsometry espectroscópicas permitem a determinação do tamanho de grão de filmes da libra por polegada quadrada e ilustram a capacidade para caracterizar a cristalinidade do silicone com precisão alta.

Source: Horiba Científico - Divisão dos Filmes Finos

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Horiba Científico - Divisão dos Filmes Finos

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

Last Update: 13. June 2013 21:20

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