高性能a-Si∶HTFT开关器件的研制

介绍了 ａ Ｓｉ∶ Ｈ Ｔ Ｆ Ｔ 开关器件的有源层、栅绝缘层、欧姆接触层以及界面特性的研究工作。研制了 ａ Ｓｉ∶ Ｈ Ｔ Ｆ Ｔ 单管器件， 其开关电流比达到 ６ 个数量级， 为最终研制ａ Ｓｉ∶ Ｈ Ｔ Ｆ Ｔ Ａ Ｍ Ｌ Ｃ Ｄ 视频图像显示器奠定了坚实的基础。     

H处理对a-Si TFT矩阵性能的改善作用

在PECVD系统制备a－SiTFT矩阵工艺中采用氢射频等离子辉光放电产生的H，钝化SiNx表面的硅悬键，从而使a－So：H／SiNx界面态得到减小．由此制备出的a-SiTFT矩阵，其性能得到明显改善．     

Dependence of Threshold Voltage of a-Si:H TFT on a-SiNx:H Film^①

The relation between threshold voltage for hydrogenated amorphous silicon thin film transistors(a-Si:HTFTs)and deposition conditions for hydrogenated amorphous silicon nitride(a-SiNx:H)films is investigated.It is observed that the threshold voltage,Vth,of a-Si:HTFT increases with the increase of the thickness of a-SiNx:H film,and the threshold voltage is reduced apparently with the increase of NH3/SiH4 gas flow rate ratio.     

提高GaN功率器件开关频率的技术途径

GaN基增强型高速开关器件是提升X波段微系统集成放大器工作效率的核心器件.介绍了凹槽栅结构、F-注入等制作GaN基增强型器件的关键技术,同时分析了场板、介质栅等对器件击穿特性的影响.针对影响GaN基功率器件开关特性的主要因素,重点分析了提高增强型GaN基功率器件开关频率的主要技术途径.减小器件的接触电阻、沟道方块电阻可以降低器件电阻对频率的影响.小栅长器件中栅电容较低,电子的沟道渡越时间较短,也可以提高器件的频率特性.此外,由于GaN基的功率器件频率高,设计应用在GaN器件上的栅驱动电路显得尤为重要.     

a—Si：H TFT有源矩阵制造技术的研究

对ａ：Ｓｉ：Ｈ ＴＦＴ有源矩阵的一些关键制造工艺进行研究。研究了Ｔａ２Ｏ５／ａ－ＳｉＮｘ双绝缘层的制备技术，提出了一种新的双有源层结构ａ－Ｓｉ：Ｈ ＴＦＴ来降低背光源对器件特性的影响，研制的ａ－Ｓｉ：Ｈ ＴＦＴ有源矩阵实现了彩色视频信号的动态显示。     

Al:Ti合金栅a-Si TFT研究

本文报道一种低阻高化学稳定的Al∶Ti合金的制备方法及其在a－SiTFT中的应用．所获Al∶Ti合金电极材料的电阻率可达6．6μΩ·cm，与纯铝的相近．Ti的加入使Al∶Ti合金惰性增强，有效地抑制了小丘（Hillock）的产生和阳极氧化时的被腐蚀现象．采用Al∶Ti合金栅和Al2O3／SiNx双层绝缘层的a-SiTFT有着与采用Ta栅和单层SiNx绝缘层的a－SiTFT相近的I－V参数，但前者稳定性明显提高．经+10V栅偏压处理1小时，未见VT漂移．这种双层冗余技术还能有效提高成品率．     

MIM开关器件的伏安特性研究

研究了MIM器件的电导机制，详细介绍了新提出的MIM器件的p-n^--n能带模型，同时利用这一能带模型解释并验证了上电极材料的选择，下电极材料掺N以及用溅射Ta2O5膜代替阳极氧化T2O5膜作绝缘层对MIM器件伏安特性曲线对称性的影响。利用p-n^--n能带模型首次提出用在氢气气氛下热处理的阳极氧化Ta2O5膜作MIM器件的绝缘层可以提高器件的I－V特性曲线的对称性这一新实验方法，另外，本文还较为详细地讨论了阳极氧化过程对MIM器件特性的影响，并首次讨论了对阳极氧化Ta2O5膜进行热处理时，退火方式和反应室气压变化对MIM器件I－V特性的影响。     

TFTLCD:明星显示器件

纵观信息时代迅猛发展的网络、软件、通信、计算机等各项技术,如果没有方便灵活、性能卓越的薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)等平板显示技术(PFD)是构不成今天的信息社会的.人类信息社会的主要特征是随时随地地获取信息、加工信息、利用信息、传播信息,以信息化带动工业化,正是以TFTLCD为代表的平板显示技术满足了社会的这一最根本的技术需要.TFTLCD已渗入到人类社会生活的方方面面,成为人类生活的必需品之一.平板显示技术和计算机技术、软件技术互相推动带动着人类的信息化社会高速发展.     

塑料基底a-Si∶H TFT制备技术

采用PECVD工艺,在300℃下在50μm厚的Kapton E高分子塑料片上制备了底栅结构a-Si∶H TFT阵列(20×20)。用傅里叶变换红外光谱仪表征了a-Si∶H薄膜的结构,用二探针法和四探针法分别表征了a-Si∶H薄膜和n+a-Si∶H薄膜的电导率。a-Si∶H薄膜中的H(原子数分数)约为15.6%,H主要以Si H和Si H2基团的形式存在,其电导率为8.2×10-7~8.8×10-6S/cm;n+a-Si∶H薄膜的电导率为3.8×10-3S/cm。所制备的TFT具有以下性能:Ioff≈1×10-14A,Ion≈1×10-9A,Ion/Ioff≈105,Vth≈5V,μ≈0.113cm2/(V.s),S≈2.5V/dec,满足TFT-LCD等平板显示器件的开关寻址电路要求。     

a-SiTFT/PIN图像传感器件

在模拟计算以 a- Si TFT为有源开关 ,以 a- Si PIN为光敏源的有源成像器件工作特性与各单元元件关系的基础上 ,详细讨论了单元器件的材料、物理参数对 a- Si TFT/PIN耦合对特性的影响 ,并给出一定试验结果 .用 L ED光源照射 a- Si PIN的光电转换率可达 18.1n A/lx,a- Si TFT/PIN有较好的线性度     

a—SiNx：H薄膜对a—Si：H TFT阈值电压的影响

介绍了测定a－Si：HTFT闽值电压的实验方法。重点研究了改变a－SiNx：H薄膜淀积时反应气体NH3／SiH4流速比以及a－SiNx:H膜厚对a－Si：HTFT阈值电压的影响。对实验结果进行了分析。实验结果表明：a－Si:HTFT的阈值电压随a－SiNx：H的膜厚增加而增大；增大X－SiNx：H薄膜淀积时NH3／SiH4气体流速比，可明显减小a-Si:HTFT的阈值电压。     

Dependence of Threshold Voltage of a-Si:H TFT on a-SiN_x:H Film

ＤｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆＴｈｒｅｓｈｏｌｄＶｏｌｔａｇｅｏｆａ－Ｓｉ：ＨＴＦＴｏｎａ－ＳｉＮｘ：ＨＦｉｌｍ①ＸＩＯＮＧＺｈｉｂｉｎ，ＷＡＮＧＣｈａｎｇ’ａｎ，ＸＵＺｈｏｎｇｙａｎｇ，ＺＯＵＸｕｅｍｅｉ，ＺＨＡＯＢｏｆａｎｇ，ＤＡＩＹｏｎｇｂｉｎｇ，Ｗ...     

Al栅a—Si TFT栅绝缘膜研究

Ａｌ栅可明显降低ＡＭ－ＬＣＤ中ａ－Ｓｉ ＴＦＴ矩阵的栅总线电阻及栅脉冲信号延迟，有利于提高高密显示屏的开口率与图像质量。本文详细分析了Ａｌ栅的阳极氧化技术，获得了适于ａ－Ｓｉ ＴＦＴ复合栅的Ａｌ２Ｏ３栅绝缘材料。     

低缺陷TFT—LCD研究

综合报道南开大学光电子所为提高ＴＦＴ矩阵性能与图形完整性方面所做的第列研究工作。它包括材料及器件优化研究，冗余技术的研究以及器件检测系统研究与实际应用等。通过采用ＳｉＮｘ／ａ－Ｓｉ界面的氢经处理，Ａｌ：Ｔｉ栅金属及其Ａｌ／Ｔａ，Ａｌ２ｏ３／ＳｉＮｘ双绝缘层，低温致密ＩＴＯ及Ａｌ腐蚀相容性工艺以及ＴＦＴ动态特性研究等手段，所研制的２００×１５１象素的ＴＦＴ国可基本消除线缺陷仅存少量点缺陷。     

PECVD a—Si：H薄膜对TFT有源矩阵性能的影响及其淀积工艺研究

分析了a－Si：HTFT有源层──a－Si：H薄膜质量和厚度对于a－Si：HTFT关键性指标（通断电流比、阈值电压、响应时间、开口率）的影响，深入、详细地研究了PECVD衬底温度、RF功率和频率、气体流量和反应室气压等淀积工艺参数对a—Si：H薄膜组分、结构的影响，并在实验的基础上给出了它们之间的关系曲线，确定了最佳淀积工艺参数，从而获得了高性能的7.5cm372×276象素a－Si：HTFT有源矩阵。     

Gated-four-probe a-Si:H TFT structure: a new technique to measurethe intrinsic performance of a-Si:H TFT

In this letter, a new technique based on gated-four-probe hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin-film transistor (TFT) structure is proposed. This new technique allows the determination of the intrinsic performance of a-Si:H TFT without any influence from source/drain series resistances. In this method, two probes within a conventional a-Si:H TFT are used to measure the voltage difference within a channel. By correlating this voltage difference with the drain-source current induced by applied gate bias, the a-Si:H TFT intrinsic performance, such as mobility, threshold voltage, and field-effect conductance activation energy, can be accurately determined without any influence from source/drain series resistances