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。     

TFT有源矩阵α－Si∶H薄膜PECVD淀积工艺研究

分析了α－Ｓｉ∶Ｈ薄膜的质量和厚度对α－Ｓｉ∶ＨＴＦＴ关键性指标的影响，深入、详细地讨论了其ＰＥＣＶＤ淀积工艺，并在实验的基础上确定了最佳淀积工艺参数，从而获得了高性能的７５ｍｍ３７２×２７６像素α－Ｓｉ∶ＨＴＦＴ有源矩阵     

电流模式Poly-Si TFT AM-OLED像素单元的模拟设计

模拟和分析了作为电流模式多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)有源矩阵有机发光二极管(AM-LOED)像素单元的poly-Si TFT／OLED耦合对的J-V特性和poly-Si TFT电流镜的I-V特性。使用Mathcad数学计算软件和AIM-SPICE电路模拟工具,分别对OLED和TFT耦合对和TFT电流镜进行了模拟计算。理论上,采用电流模式的poly-Si TFT AM-OLED可以解决器件间的不一致性问题。无论迁移率的不一致还是阈值电压Vth的差异都可以被补偿,从而使灰度的一致性得以改善。因为采用了倒置的OLED结构,可以用N型poly-Si TFT作为电流阱来驱动OLED,所以像素的性能进一步优化。结果表明,poly -Si TFT／OLED耦合对的驱动电压低,在200A／m^2下不超过8V;而TFT电流镜的跟随能力很好,在0．0～2．5μA时饱和电压只有1．5～2．5V。     

a-Si∶H-TFT阈值电压漂移机理及其在驱动OLED显示中的补偿设计

分析了a-Si∶H-TFT阈值电压漂移的机理,即分析了栅偏应力下电荷注入到SiNx∶H栅绝缘层和a-Si∶H中亚稳态的产生对TFT阈值电压漂移的影响。根据非晶硅中亚稳态产生的特点,并针对驱动OLED的两管a-Si∶H-TFT像素电路,提出了一种通过对数据信号时序的重新设计来补偿阈值电压漂移的方法,即在数据信号间加插一个与数据信号极性相反的补偿信号。通过这种正负交替的信号,使驱动管TFT中由亚稳态造成的阈值电压漂移始终保持在一个动态平衡的过程,来实现驱动OLED电流稳定的目的。     

a-Si:H TFT亚阈值区SPICE模型的研究

研究了将非晶硅薄膜晶体管（a-Si：H TFT）在电路模拟程序（SPICE）中使用的亚阈值区模型,将亚阈值区分为亚阈值前区和亚阈值后区并建立了模型,对比了不同模型下的模拟结果,发现亚阈值区的TFT特性依赖于材料性质,而且亚阈值前区和亚阈值后区的特性受栅源电压Vcs和漏源电压V DS的影响,呈指数变化。提出的新模型考虑了前界面态、后界面态、局域态、材料及制作工艺等因素,体现了该区域电流对漏源电压Vvs强烈的依赖关系。使用新模型对实验数据的拟合结果优于以往的模型,能够比较精确地模拟亚阈值区的特性,可用来预测a-Si：H TFT的性能．对TFT阵列的模拟设计具有重要价值。     

a-Si∶H/SiO2多层膜晶化过程中的发光机理

采用在等离子体增强化学气相沉积（PECVD）系统中淀积a-Si∶H薄膜结合原位等离子体氧化的技术，制备了一系列不同a-Si∶H子层厚度的a-Si∶H/SiO2多层膜. 通过对其进行三步热处理：脱氢、快速热退火及准静态退火,使a-Si∶H/SiO2多层膜中a-Si∶H层发生非晶态到晶态的相变，获得尺寸可控的纳米硅nc-Si/SiO2多层膜. 结合Raman谱，FTIR谱和TEM测试，对退火过程中多层膜的光致发光性质进行跟踪研究，分析了a-Si∶H/SiO2多层膜在各个热处理阶段发光机理的演变，讨论了a-Si∶H/SiO2多层膜晶化为nc-Si/SiO2多层膜过程中，发光机制与微结构之间的相互联系.     

OLED有源驱动TFT阵列的一种测试方法

提出了一种检测有源驱动OLED TFT阵列的方法,这种电流检测方法是结合TFT的制作工艺进行的.在只增加一块光刻版的情况下,有效地解决了在含有2个TFT的单元像素电路中,检测驱动管困难的难题.这种检测方法能够进行快速的全屏检测,具有精度高,对TFT阵列无损伤的特点.     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法 ,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式 ,制备了 μc- Si∶ H/a- Si∶ H多层膜 .低角度X射线衍射 (L AXRD)测试表明 ,这种多层膜具有良好的周期性结构 .观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系 ,发现其吸收边随着 a- Si∶ H层的减薄而蓝移 ,低温下的电导激活能 Ea 随着 a- Si∶ H层的减薄而减小 .     

IGZO TFT与ZnO TFT的性能比较

分析比较了ZnO TFT与IGZO TFT的主要光电学特性以及阈值电压稳定性。结果表明:ZnO薄膜与IGZO薄膜在可见光波长范围内都有着较高的光学透过率;在同等制备条件下,IGZO TFT器件的场效应迁移率、开关电流比、阈值电压及亚阈值系数等方面的特性均明显好于ZnO TFT;二者都有着较低的泄漏电流,并且差别很小。另外,ZnO TFT在正负偏压下阈值电压都有漂移,而IGZO TFT在正偏压下阈值电压漂移比ZnO TFT的小且在负偏压下阈值电压没有漂移,由此可见IGZO TFT比ZnO TFT有着更好的稳定性。总之,IGZO薄膜比ZnO薄膜更适合作为下一代TFT的有源层材料。     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式,制备了μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜．低角度X射线衍射(LAXRD)测试表明,这种多层膜具有良好的周期性结构．观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系,发现其吸收边随着a-Si∶H层的减薄而蓝移,低温下的电导激活能Ea随着a-Si∶H层的减薄而减小     

基于HD66773的TFT OLED驱动电路的设计

介绍了用驱动TFT LCD的HD66773芯片驱动5cm(2in)TFT OLED的电路设计．通过对芯片做出合理的特殊设置,最终可以显示出8种颜色,达到初步点亮TFT OLED的目的．并给出了初始化软件流程和MCU接口。     

掺杂nc-Si∶H膜的电导特性

采用常规 PECVD工艺 ,以高纯 H2 稀释的 Si H4 作为反应气体源 ,以 PH3作为 P原子的掺杂剂 ,在 P型 ( 1 0 0 )单晶硅 ( c- Si)衬底上 ,成功地生长了掺 P的纳米硅膜 ( nc- Si( P)∶ H)膜 .通过对膜层结构的 Raman谱分析和高分辨率电子显微镜 ( HREM)观测指出 :与本征 nc- Si∶H膜相比 ,nc- Si( P)∶ H膜中的 Si微晶粒尺寸更小 (～ 3nm) ,其排布更有秩序 ,呈现出类自组织生长的一些特点 .膜层电学特性的研究证实 ,nc- Si( P)∶ H膜具有比本征 nc- Si∶ H膜约高两个数量级的电导率 ,其 σ值可高达 1 0 - 1～ 1 0 - 1Ω- 1· cm- 1.这种高电导率来源于 nc-     

用于OLED的a-Si TFT有源驱动阵列保护电路的分析

在模拟与仿真的基础上．根据MOS器件的源漏击穿特性．分析了用于a-Si TFT有源驱动阵列的外围保护电路的工作原理;同时根据所采用的有源OLED单元像素驱动电路的特点,确定了电源线、数据线、信号线上的相应保护电路形式。该保护电路可应用于OLED的有源驱动TFT阵列。     

7.5cm 372×276象素a-Si TFT有源矩阵的优化设计及制作工艺研究

研究了7.5cm372×276象素a－SiTFT有源矩阵的优化设计理论，讨论了材料物理参数和器件结构参数时器件性能的影响，并对其制作工艺进行了系统研究。     

基于STM32的FSMC接口驱动TFT彩屏设计

TFT-LCD技术是微电子技术和LCD技术巧妙结合的高新技术。随着人们对图像清晰度、刷新率、保真度的要求越来越高,TFT-LCD的应用范围越来越广。介绍了TFT数字彩屏的工作原理,利用STM32处理器的FSMC接口设计出了一种能直接驱动数字液晶屏的方法。设计的硬件电路和软件程序均能对显示控制芯片进行有效的控制。在实际应用中显示清晰流畅,并且CPU有足够的时间来处理用户程序。该方案能成功应用在电脑横机的人机界面显示中,且其硬件电路结构简单、控制方式灵活、对于其他型号的接口芯片也能提供参考。     

Effect of Film Thickness on Properties of a-Si∶H Films

The a-Si∶H films with different thickness smaller than 1 μm were deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) under the optimum deposition conditions. The effect of different thickness on film properties is analyzed.The results show that,with the increase of the film thickness,the dark conductivity, photoconductivity and threshold voltage increase, the optical gap and peak ratio of TA to TO in the Raman spectra decrease, the refractive index keeps almost constant, and the optical absorption coefficient and current ratio of on/off state first maximize and then reduce.     

nc-Si∶H薄膜的三阶非线性光学性质

用简并四波混频技术 (DFWM)研究了nc Si∶H薄膜的三阶非线性光学性质 ,观察到了这种纳米薄膜材料的位相共轭信号 ,测得晶态比为XC1 =15 %和XC2 =30 % 的二个样品在光波波长为 5 89nm处的三阶非线性极化率分别为 χ1(3 ) =3 8× 10 - 6 esu和 χ2(3 ) =4 3× 10 - 7esu ,并对其光学非线性产生机理作了探讨     

a－S1∶H CCD的转移特性分析

本文从ａ—Ｓｉ∶Ｈ的材料特性出发，采用更为精确的ａ—Ｓｉ∶Ｈ带隙态分布模型计算了ａ—Ｓｉ∶ＨＣＣＤ的转移特性，得出了ａ—Ｓｉ∶Ｈ材料参数对ａ—Ｓｉ∶ＨＣＣＤ的动态特性影响的数值分析结果．理论结果表明，ａ—Ｓｉ∶Ｈ材料带隙中的局域态分布对ａ—Ｓｉ∶ＨＣＣＤ的转移特性有非常大的影响．而且在高频下，ａ－Ｓｉ∶Ｈ中的带尾态对ａ—Ｓｉ∶ＨＣＣＤ转移特性的影响比深局域态要大．     

LiNbO_3∶MgO∶Nd_2O_3晶体的光谱特性

本文用Czochrolski法生长出了LN:Mg~(2+):Nd~(3+)单晶,对其光谱参数进行了计算分析,并用激光泵浦,观察到了该晶体的激光输出。     

一种TFT LCD数字源驱动芯片的设计

分析了多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)有源矩阵驱动的结构和源驱动器的驱动原理及基本构成,并针对分辨率为800×600的64级灰度的VGA显示屏,采用分块矩阵的方法使数据转换频率降低到原来的1/10,在此基础上对传统的源驱动电路进行了改进,使DAC电路的数目大大减少,从而减小芯片面积,降低整个芯片的功耗。对电路采用Cadence进行仿真,给出了逻辑部分工作时序波形。