驱动AM-OLED的2-a-Si:H TFT的设计与制作

a-Si：H／SiNx：H TFT在长时间栅偏应力作用下，会产生阈值电压漂移，这主要是由绝缘层电荷注入和有源层亚稳态产生而引起的。针对电荷注入现象，文章首先通过控制源气体SiH4和NH3流量的不同，利用PECVD制作了不同N／Si比（0．87～1．68）的氮化硅绝缘材料，对其进行了椭偏、红外和光电子散射能谱（EDS）测试。制作了不同的MIS结构电容，对其进行老化实验和C-V测试分析，结果表明稍富氮（N／Si比稍大于标准Si3N4的化学计量比1．33）的氮化硅做成的M1S样品在老化前后C-V曲线偏移不是很明显，表明其缺陷态密度相对较小，能够有效减小半导体／绝缘层界面间的电荷注入。设计了驱动OLED的2-a-Si：H TFT像素电路及其阵列版图，优化了电路中的几个关键参数，即T1的W／L=2．5、T2的W／L=25和存储电容Cs=0．8pF。运用7PEP生产工艺，制作了13cm（5．2in）的TFT阵列样品。对TFT进行I-V特性测试，其开态电流为10μA，开关比为10^6；对AMOLED显示屏样品进行了静态驱动下的亮度测试，其最高亮度为341cd／m^2。     

基于IGZO薄膜晶体管的高可靠性时分驱动GOA电路

本文提出一种新颖的基于IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)薄膜晶体管的双向扫描集成栅极驱动（Gate Driver on Array,GOA）电路,特别适用于in-cell触控显示.本文提出的GOA电路采用时分驱动方式（Time-Division Driving Method,TDDM）实现高报点率的in-cell触控,并防止触控信号失真.该GOA电路支持扫描-暂停-重启模式,即输出几十个连续的显示寻址扫描脉冲后,栅极驱动输出暂停以执行触控侦测.在触控侦测期间,GOA电路中的Touch控制单元开始工作,使所有栅极输出低电位以消除显示驱动信号对触控的干扰.此外,本文提出的GOA电路采用双低电平维持（Low Level Maintaining,LLM）模块,能有效抑制LLM晶体管的阈值电压漂移.电学模拟结果表明,本文提出的GOA电路无论工作于正向还是反向扫描,均能产生均匀的输出波形,并且停坑级的输出波形与正常级波形一致.采用IGZO晶体管制作了10.4英寸in-cell触控显示面板以验证本文提出的GOA电路,支持90 Hz显示刷新率与180 Hz触控报点率.此外,...     

驱动AM-OLED的2-a-Si∶H TFT的设计与制作

a-Si∶H/SiNx∶HTFT在长时间栅偏应力作用下,会产生阈值电压漂移,这主要是由绝缘层电荷注入和有源层亚稳态产生而引起的。针对电荷注入现象,文章首先通过控制源气体SiH4和NH3流量的不同,利用PECVD制作了不同N/Si比(0.87～1.68)的氮化硅绝缘材料,对其进行了椭偏、红外和光电子散射能谱(EDS)测试。制作了不同的MIS结构电容,对其进行老化实验和C-V测试分析,结果表明稍富氮(N/Si比稍大于标准Si3N4的化学计量比1.33)的氮化硅做成的MIS样品在老化前后C-V曲线偏移不是很明显,表明其缺陷态密度相对较小,能够有效减小半导体/绝缘层界面间的电荷注入。设计了驱动OLED的2-a-Si∶HTFT像素电路及其阵列版图,优化了电路中的几个关键参数,即T1的W/L=2.5、T2的W/L=25和存储电容Cs=0.8pF。运用7PEP生产工艺,制作了13cm(5.2in)的TFT阵列样品。对TFT进行I-V特性测试,其开态电流为10μA,开关比为106;对AMOLED显示屏样品进行了静态驱动下的亮度测试,其最高亮度为341cd/m2。     

超临界流体改善IGZO薄膜晶体管光电特性研究

随着高速、高分辨率、全透明的显示技术不断发展，对全透明薄膜晶体管(Thin-Film Transistor, TFT)的电学和光学性能均提出了更高的要求。首先在玻璃衬底上制备了以非晶铟镓锌氧化物(Amorphous Indium-Gallium-Zinc Oxide, a-IGZO)为有源层、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)为电极的全透明薄膜晶体管。并以低温环保的超临界流体技术进一步改善器件特性，超临界流体具有高溶解和高渗透性，可进入器件内部，修复材料中的断键，消除器件的缺陷，进而提升器件综合性能。实验结果表明，处理后器件的亚阈值摆幅从451.44 mV/dec下降至231.56 mV/dec,载流子迁移率从8.57 cm²·V^-1·s^-1增至10.46 cm²·V^-1·s^-1,电流开关比提升了一个数量级。此外，超临界处理后器件的光电应力稳定性和光学透明度均得到有效改善。     

a-Si厚度对TFT开关特性的影响

通过在线电学测试设备,研究了不同a-Si厚度对TFT开关电学特性的影响。本试验通过调整刻蚀时间改变沟道内a-Si的剩余厚度,在此基础上找出电学特性比较稳定的区域和电学特性变差的临界点。试验结果表明,在其它条件不变的情况下,a-Si剩余厚度在33～61%时TFT的电学特性比较好,a-Si剩余厚度小于33%之后,TFT的电学特性变差,即工作电流变小,阈值电压变大,迁移率变小。     

环己基结构对二芳基取代乙炔类液晶光电性能的影响

二芳基取代乙炔类化合物是一类应用广泛的液晶材料。主要用于改善混合液晶的双折射率。依据近似加法规则。着重考察了分子结构中环己基的引人对液晶光电性能的影响规律，实验结果显示．引人环己基有利于增大液晶的双折射率和阈值电压。     

Mg-Al-Ga:ZnO层状复合材料的制备及光电性能

先进光电材料的开发对于电子元件与材料相关产业的升级具有重要意义.通过磁控溅射法合成了由Mg-Al-Ga:ZnO层和金属Cu层组成的"三明治"式复合结构的薄膜材料.对合成的光电材料进行了系统表征,结果表明该薄膜材料具有晶粒分布均匀、表面结构平整致密等特点.同时研究了金属Cu层厚度对复合薄膜性能的影响,并对其光学透过率以及...     

一维PSD的光电性能解析研究

位置敏感探测器（ＰＳＤ）是一种基于横向光电效应的光敏器件,本文从描述横向光电效应的Ｌｕｃｏｖｓｋｙ方程出发,分析了几种不同情况下一维ＰＳＤ输出信号的解析解,讨论了一维ＰＳＤ的响应特性、线性条件及位置公式。     

基于喷墨打印的In2 O3/IGZO TFT的电学性能

利用喷墨打印技术制备了非晶铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜、铟氧化物(In_2O_3)薄膜和性能明显改善的双层In_2O_3/IGZO异质结沟道薄膜,研究了薄膜的物理与电学特性。结果表明,喷墨打印制备的金属氧化物薄膜具有较高的光学透过率与较低的表面粗糙度;嵌入的In_2O_3层薄膜能减小IGZO与In_2O_3间的界面缺陷,明显提高In_2O_3/IGZO薄膜晶体管(TFT)的性能及其偏压稳定性。随着IGZO中In含量的增加,载流子浓度升高,器件的迁移率增大,但In_2O_3与IGZO间能级势垒会逐渐降低,最后导致难以控制关态电流和阈值电压,因此,适当调整In的比例有利于获得较高器件性能的In_2O_3/IGZO异质结沟道TFT。     

基于柔性PI基底的氧化物IGZO TFT器件工艺及特性研究

讨论了基于柔性PI基底上的底栅型TFT器件工艺,通过工艺优化解决了双层结构干刻速率不同造成的下切角形状。本文TFT器件是基于氧化物IGZO为有源层,栅绝缘层采用Si3N4/SiO2双层结构,采用两次补偿曝光、干刻方式消除干刻引入的下切角形状,有效解决了薄膜沉积引入的断线风险。实验结果表明,经过SEM断面观察,干刻后双层结构taper角度适合TFT器件后续沉膜条件,柔性基底上制作的TFT器件迁移率达到14.8cm2/(V·s),阈值电压Vth约0.5V,亚域值摆幅SS约0.5V/decade,TFT器件的开关比Ion/Ioff106。通过此方法制作出的器件性能良好,满足LCD、OLED或电子纸的驱动要求。     

a－Si TFT LCD像素电压跃变效应及其补偿方法

ａ－ＳｉＴＦＴＬＣＤ技术的进展正在加快，但也仍然存在一些影响提高图像质量与拓宽应用领域的问题。最严重的问题之一是ａ－ＳｉＴＦＴ各个电极上电压的失真，本文旨在讨论其像素电极电压跃变效应及其补偿方法。     

a-Silicon剩余厚度和TFT特性的关系研究

以Cl2 SF6为刻蚀气体用RIE刻蚀机在200mtorr压力下刻蚀Channel部a-Silicon。通过调整刻蚀时间,研究a-Silicon剩余厚度对TFT特性的影响,并通过在线电学特性测试设备EPM对TFT器件电学特性进行测量和评估。在这里说明测试用的Glass,Channel部的a-Silicon是由三层物质L:a-Silicon、H:a-Silicon、和n a-Silicon按照21.74%、56.52%、21.74%的比例沉积而成。其中n a-Silicon是Channel部必须去除的部分,其余两部分才是影响TFT特性的因素,而TFTChannel的真正形成也是在L:a-Silicon层。所以整个实验过程中需要考虑一点是H:a-Silicon在全部a-Silicon(包含L:a-Silicon、H:a-Silicon、和n a-Silicon)中的比例,即所谓的H:a-Silicon%。因为既要保证下面的L:a-Silicon层不受影响,同时还要保证上面的n a-Silicon曾被完全去除,所以实验中的时间选定必须从某个定点开始。实验结果说明当H:a-Silicon的剩余厚度为10.8%时TFT特性明显变差,那么可以保守的得出:在其它条件不变的情况下,H:a-Silicon的剩余厚度在a-Silicon总厚度的25%～45%范围之内时TFT器件的电学特性受到的影响很小;而H:a-Silicon剩余厚度少于a-Silicon总厚度的25%时TFT器件的电学特性变差,即工作电流变小、开启电压变大、漏电流和迁移率没有明显差异。     

不同结构的一维纳米ZnO的制备及其性能研究

采用热蒸发法在不同的条件下制备出了阵列状和铅笔状的-维纳米ZnO.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、场发射测试仪、光致发光谱对ZnO纳米材料的结晶质量、形貌及场发射性能进行了分析.阵列状氧化锌纳米结构c轴择优取向良好,铅笔状氧化锌纳米结构场发射性能良好.两种纳米结构的室温光致发光谱均显示出了强紫外发射峰和弱绿光发射峰.     

掺Al对ZnO薄膜结构和光电性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在普通玻璃片上制备了ZnO∶Al薄膜。通过XRD、UV透射谱和电学测试等分析方法研究了掺Al对薄膜的组织结构和光电性能的影响。分析表明:所制备的薄膜具有c轴择优取向,随着掺Al浓度的增加,(002)峰向低角度移动,峰强逐渐减弱。薄膜电阻率随掺Al浓度变化,当掺Al浓度为1.5%(摩尔分数),薄膜电阻率降至6.2×10-4Ω·cm。掺Al量的增加同时使得薄膜的禁带宽度变大,光吸收边出现蓝移现象。     

Robust Two‐Phase Clock Oxide TFT Shift Register over Threshold Voltage Variation and Clock Coupling Noises

This letter describes a two‐phase clock oxide thin‐film transistor shift register that executes a robust operation over a wide threshold voltage range and clock coupling noises. The proposed circuit employs an additional Q generation block to avoid the clock coupling noise effects. A SMART‐SPICE simulation shows that the stable shift register operation is established for the clock coupling noises and the threshold voltage variation from ?4 V to 5 V at a line time of 5 μs. The magnitude of coupling noises on the Q(15) node and Qb(15) node of the 15th stage is respectively ?12.6 dB and ?26.1 dB at 100 kHz in the proposed circuit, compared to 6.8 dB and 10.9 dB in a conventional one. In addition, the estimated power consumption is 1.74 mW for the proposed 16‐stage shift registers at , compared to 11.5 mW for the conventional circuits.     

Effect of Co doping on structural, optical, electrical and thermal properties of nanostructured ZnO thin films

Nanocrystalline Zn1-x CoxO(where x varies from 0 to 0.04 in steps of 0.01) thin films were deposited onto glass substrate by the spray pyrolysis technique at a substrate temperature of 350 ℃. The X-ray diffraction patterns confirm the formation of hexagonal wurtzite structure. The crystal grain size of these films was found to be in the range of 11–36 nm. The scanning electron micrographs show a highly crystalline nanostructure with different morphologies including rope-like morphology for undoped ZnO and nanowalls and semispherical morphology for Co-doped Zn O. The transmittance increases with increasing Co doping. The optical absorption edge is observed in the transmittance spectra from 530 to 692 nm, which is due to the Co2C absorption bands corresponding to intraionic d–d shifts. The direct and indirect optical band gap energies decrease from 3.05 to 2.75 eV and 3.18 to 3.00 eV, respectively for 4 mol% Co doping. The electrical conductivity increases with increasing both the Co doping and temperature, indicating the semiconducting nature of these films. The temperature dependence thermal electromotive force measurement indicates that both undoped and Co-doped ZnO thin films show p-type semiconducting behavior near room temperature. This behavior dies out beyond 313 K and they become n-type semiconductors.     

层状结构低压ZnO压敏陶瓷的制备及性能研究

Double-layered, low-voltage ZnO varistors have been fabricated by feeding two kinds of ZnO powders into a die using dry extrusion molding. Compared with ZnO varistors fabricated by the conventional route, the layered ZnO varistors have larger non-linear coefficients, lower breakdown electric fields, and lower leakage current densities. The improvement in electrical performance of the layered low-voltage ZnO varistors is attributed to the asymmetric band structure at grain boundary between the two layers.     

Preparation and characterization of layered low-voltage ZnO varistors

Double-layered, low-voltage ZnO varistors have been fabricated by feeding two kinds of ZnO powders into a die using dry extrusion molding. Compared with ZnO varistors fabricated by the conventional route, the layered ZnO varistors have larger non-linear coefficients, lower breakdown electric fields, and lower leakage current densities. The improvement in electrical performance of the layered low-voltage ZnO varistors is attributed to the asymmetric band structure at grain boundary between the two layers.     

Improved properties of Al-doped ZnO film by electron beam evaporation technique

High-quality Al-doped ZnO (AZO) thin films have been fabricated by electron beam evaporation technique. The effect of the growth temperature on the optical and electrical properties of the electron-beam (e-beam) evaporated AZO film is investigated. X-ray diffraction measurements have shown that e-beam evaporated films are highly c-axis oriented at appropriate growth temperature. Transmittance measurement showed that the best optical and structural quality of the e-beam evaporated AZO film occurred at 200 °C. The scanning electron microscope images have shown that the surfaces of the e-beam evaporated AZO became smoother for the growth temperature at and above 200 °C. Finally, the maximum electrical resistivity of 2.5×10⁻⁴ Ω cm and optical transmittance of more than 85% has been found at 200 °C growth temperature, which explains its relation with the crystal quality of the film.