Характеристика тонкопленочных транзисторов и низких температур Поли Кремний TFT-LCD панелей Показать на Спектроскопические Эллипсометрия Использование оборудования с H

Рассматриваемые вопросы

Фон
Экспериментальный
Характеристика-Si панелей
Характеристика LTPS панелей
Толщина и оптические Определение константы
Зернистость Определение р-Si
Заключение

Фон

Тонкопленочных транзисторов (TFT), которые управляют отдельные ячейки в кристалле вышележащего слоя жидкости в традиционной активной матрицей отображает формируются из аморфного кремния (Si), нанесенных на стеклянную подложку. Преимущество использования аморфного кремния является то, что он не требует высоких температур, поэтому достаточно недорогой стекло можно использовать в качестве подложки. Недостатком является то, что не-кристаллической структуры является препятствием для ускоренного движения электронов, что требует мощной схемы драйвера.

Было признано, вначале в плоских дисплеев исследования, кристаллические или поликристаллические (промежуточных кристаллических этап включает множество мелких блокировкой кристалла) кремния был бы гораздо более желательным веществом для использования. К сожалению, это может быть создан только при очень высоких температурах (свыше 1000 ° C), что требует использования кварца или специального стекла в качестве подложки. Однако в конце 1990-х достижениями производства позволила создать из низкотемпературного поликристаллического кремния (р-Si) TFT-дисплеи, формируются при температурах около 450 ° C. Первоначально это были широко используется в устройствах, которые требуются только небольшие дисплеи, например, проекторов и цифровых камер.

Один из самых крупных элементов расходов в стандартном TFT-панель внешних цепей драйвера которой требуется большое количество внешних соединений от стеклянной панели, поскольку каждый пиксель имеет свою собственную связь с драйвером схемы. Это требует дискретных чипов логики расположены на печатных платах по периметру дисплея, ограничение размера окружающих корпуса. Главная достопримечательность р-Si технологии является то, что повышение эффективности транзисторов позволяет схема драйвера и периферической электроники стать неотъемлемой частью показа. Это значительно сокращает количество компонентов для отдельных дисплея. Технология даст тоньше, ярче панелей с лучшим уровнем контрастности, и позволяют больше панелей для установки в существующие корпуса.

Экспериментальный

Неразрушающего характеристики-Si и низких температур Поли Кремний TFT-LCD панелей были успешно проведены на спектроскопических эллипсометрии . Эллипсометрических данные были собраны при угле падения 70 ° по спектральном диапазоне 1,5-5 эВ использованием Horiba Научно UVISEL спектроскопических эллипсометра .

Спектроскопические эллипсометрии было использовано для характеристики как толщины и оптических постоянных TFT-дисплей устройства. Кроме того, размер зерна P-Si материалов была исследована в ходе исследования. Оптических констант материалов кремния сильно зависят от условий технологического процесса.

Оптические свойства слоев аморфного кремния, как правило, рассчитываются с использованием Тауца Лоренца или новые аморфные формулу дисперсии, включенные в материалы библиотеки DeltaPsi2 программного обеспечения.

Поли кристаллические слои часто моделируется смесью с-Si и Si-использованием приближении эффективной среды. Он позволяет определить состав материала внутри слоя и, следовательно, кристалличности.

Характеристика-Si панелей

Три слоя кремния и оксида топ родных были использованы тойона ставка (HDR / LDR), а также легированных Si-материалов.

Рисунок 1. Характеристика A-SI панелей

Характеристика LTPS панелей

Толщина и оптические Определение константы

Модель ниже использовался для характеристики LTPS устройства. LTPS TFT-LCD дисплей использует технологию лазерного отжига по производству высокообогащенного кристаллические пленки кремния.

Рисунок 2. Иллюстрация мощности лазера

Рисунок 3. Иллюстрация мощности лазера

Зернистость Определение р-Si

Размер зерна P-Si можно рассчитать по следующей формуле:

М.: расширение параметров

D: размер зерна

Рисунок 4. Расширение параметров по сравнению с обратным размером зерна

Из этой формулы девяти образцов обрабатываются с увеличением мощности лазера показывают два различных кривых. Синяя кривая представляет хорошие параметры процесса для хорошей кристалличности слоев LTPS, используемого диапазона энергии мощности лазера является относительно широкий. Розовый кривой наглядно показывает, что выше оптимального энергии, размер зерна резко падает.

Графика ниже, показывают превосходную корреляцию между КР и спектроскопических эллипсометрии методы для характеристики кристалличности образцов.

Рисунок 5. Группа области спектра комбинационного

точно описать устройство. Чувствительность эллипсометрии техника позволяет характеристик материалов с аналогичными оптических констант (около 0,1), такие, как выставлены на высоких и низких депозита

Рисунок 6. Кристалличности Vs Мощность лазера

Заключение

Спектроскопические эллипсометрии является отличной техникой для высокоточной характеристики TFT-LCD дисплеев на основе-Si и LTPS технологий. Благодаря чувствительности UVISEL спектроскопических эллипсометра и расширенные возможности моделирования, включенных в DeltaPsi2 программу, можно обнаружить в различных multistack-Si слоев, обработанных различными методами. Более того спектроскопических эллипсометрии измерения позволяют определить размер зерна P-Si фильмов и проиллюстрировать способности характеризуют кристалличности кремния с высокой точностью.

Источник: Horiba Научно - Тонкие пленки отдела

Для получения дополнительной информации на этот источник пожалуйста, посетите Horiba Научно - Тонкие отдела Фильмы