单栅和双栅多晶硅薄膜晶体管的二维器件仿真

二维器件仿真是揭示半导体器件物理机理的有效途径.首先利用二维器件仿真工具构建单栅和双栅多晶硅薄膜晶体管(TFT),并完整地考虑晶界陷阱态的分布规律,即指数分布的带尾态和禁带中央高斯分布的深能态.同时,改变晶界陷阱密度、多晶硅薄膜厚度、温度等条件,以及考虑翘曲(kink)效应,仿真单栅和双栅器件的电流-电压(I-V)特性,分析物理规律,建立对多晶硅TFT器件物理特性的进一步理解.     

一种新型a-IGZO TFT集成栅极驱动电路设计

在传统集成栅驱动电路中采用非晶InGaZnO薄膜晶体管(a-IGZO TFT)后会造成信赖性的降低,经过分析确定原因为驱动TFT阈值电压漂移。本文提出了一种改进的集成栅驱动电路,通过对驱动TFT栅节点电压的稳定控制,获得了较大的驱动TFT阈值电压漂移冗余度(从原来的不到±-3V扩大到±-9V),克服了a-IGZO TFT阈值电压漂移所造成的电路失效,稳定了集成栅驱动电路并延长了液晶显示器面板的寿命。     

搭桥晶粒多晶硅薄膜晶体管栅交流电应力下的退化行为与退化机制研究

本文主要研究了搭桥晶粒(BG)多晶硅薄膜晶体管(TFT)在栅交流电应力下的退化行为和退化机制。在栅交流应力下,动态热载流子效应主导了器件的退化。器件退化只与栅脉冲下降沿有关。越快的下降沿带来越大的动态热载流子退化。比起普通多晶硅TFT,BG多晶硅TFT的热载流子退化大幅度减弱。通过选择性的掺杂注入BG线,沟道中形成的PN结在反向偏置时可以有效分担栅交流电应力带来的电压差,从而减弱动态热载子退化。辅以瞬态模拟结果,栅交流电应力下的退化机制被阐明。所有的测试结果都表明这种高性能高可靠性的BG多晶硅TFT在片上系统应用中具有很大的应用前景。     

新型无负阻击穿双栅型高压NMOS集成器件

本文讨论了高压NMOS集成器件中负阻击穿观象的机理。给出了发生负阻击穿的判定条件,建立了模型。 采用与目前国际上先进的主流工艺——n阱硅栅等平面CMOS工艺完全兼容的工艺流程,且无需增加任何工艺步骤,研制成一种新型的无负阻击穿的双栅型高压NMCS器件。在栅压为0～10V时,其漏源击穿电压大于300V,最大饱和电流大于0.3mA/单位宽长比(栅压为10V时),导通电阻为44kΩ·单位宽长比(栅压为10V时),具有广泛的应用价值。     

TFT-LCD周边驱动电路集成化设计

根据N沟道和P沟道多晶硅薄膜晶体管(poly SiTFT)的特性,使用Orcad作为辅助工具,设计了应用于132(RGB)×176TFT LCD的栅驱动电路和数据驱动电路。依据132RGB×176TFT LCD的参数对电路进行了模拟,实现了小尺寸液晶屏的p SiTFT周边集成驱动电路的设计。     

可驱动大功率IGBT的高尖峰电流栅极驱动光电耦合器

对电机驱动、不间断系统、开关电源、高强度灯管镇流器和感应加热等电压转换应用,绝缘栅双极晶体管(IGBT)的栅极必须以稳定的开关驱动电压推动,并需要相对较高的电流水平,以便在导通和关断状态间快速切换,这个高电流主要用来进行栅源极以及栅漏极电容的快速充放电。     

搭桥晶粒多晶硅薄膜晶体管直流电应力下的退化行为与退化机制研究

研究了搭桥晶粒(BG)多晶硅薄膜晶体管(TFT)在直流电应力下的退化行为和退化机制。与普通多晶硅TFT相比,BG多晶硅TFT展现出更好的直流应力可靠性。主要体现在BG多晶硅TFT拥有更好的直流负偏压温度不稳定性(NBTI)可靠性,更好的直流自加热(SH)可靠性,更好的直流热载流子(HC)可靠性。有源沟道区的BG结构是上述直流应力可靠性提高的主要原因。更好的NBTI的可靠性主要源于沟道内的硼氢键的形成;更好的SH可靠性主要源于在沟道长度方向上更快的焦耳热扩散率;更好的HC可靠性主要源于漏端横向电场(Ex)的减弱。所有的测试结果都表明,这种高性能高可靠性的BG多晶硅TFT在片上系统中具有很大的应用前景。     

AM-OLED四管像素驱动电路特性研究

为了消除2-TFT像素驱动电路中TFT阈值电压变化对OLED像素电流的影响,设计了基于多晶硅的4-TFT像素驱动电路.使用Hspice仿真软件,验证了在该电路中,流过OLED的电流与TFT管的阈值电压无关.同时,通过选择器件参数,保证在像素选通与非选通期间,都有近似恒定的电流流过OLED.     

内置双栅TFT象素放大器的场序彩色近晶型LCD

我们已经研制成功采用低温多晶硅TFT的场序彩色化近晶型液晶显示器(smectic LCD)。其中，每个V形开关近晶相液晶由一个有源负载双栅T丌象素放大器驱动，且无电压波动现象。与传统的单栅相比，双栅结构具有更高的增益，并且在更宽的电压范围内表现出良好的线性。正是由于这种优良的线性性能，使得我们的样机不存在图像残留和由不对称电信号带来的图像质量降低。样机的对角线1.3英寸，VGA分辨率，象素截距41μm，开口率55％。背光源包括5组3色LED。对于180Hz场频的光学响应时间是300μs。该LCD能显示高质量的动画图像。     

基于不同TFT技术的AMOLED像素电路仿真分析

非晶硅、非晶氧化铟镓锌、多晶硅薄膜晶体管是可用于设计AMOLED像素驱动电路的3种典型的薄膜晶体管(TFT)技术。文中基于3种TFT的模型,针对大尺寸、高分辨率的AMOLED,分别在典型的电压式驱动和电流式驱动像素电路进行了建模仿真,并对仿真结果做了分析和比较。该研究方法为像素电路的设计提供了一定理论依据。     

基于溶液法的金属诱导碟型晶畴多晶硅薄膜和薄膜晶体管的研究

以非晶硅为晶化前驱物,采用镍盐溶液浸沾的方法可以得到超大尺寸碟型晶畴结构的低温多晶硅薄膜.所得多晶硅薄膜的平均晶畴尺寸大约为50 μm,空穴的最高霍尔迁移率为30.8 cm~2/V·s,电子的最高霍尔迁移率为45.6 cm~2/V·s.用这种多晶硅薄膜为有源层,所得多晶硅TFT的场效应迁移率典型值为70～80 cm~2 /V·s,亚阈值斜摆幅为1.5 V/decade,开关电流比为1.01×10~7,开启电压为-8.3 V.另外,P型的TFT在高栅偏压和热载流子偏压下具有良好的器件稳定性.     

一种有源矩阵触摸屏的驱动电路设计

有源矩阵触摸屏内部集成了薄膜晶体管(TFT),用于控制触摸点的通断.针对现有有源矩阵触摸屏驱动电路输出电压只有+5 V及-5 V,且无法根据实际情况动态调节输出电压来满足薄膜晶体管高响应度的问题,设计了一种关于TFT触摸屏的驱动电路.其可以根据触摸屏中不同类型薄膜晶体管的导通特性动态输出范围为+5～+15 V的导通电压...     

科技简讯

日本三洋公司用准分子激光退火开发了多晶硅TFT(薄膜二极管)的低温成形技术,这是在世界上首次利用玻璃基板成功试制驱动线路一体化的多晶硅TFT彩色液晶显示控制板.     

多晶硅部分剥离技术对抗辐照VDMOS动态特性的影响

在考虑VDMOS器件的抗辐照特性时,为了总剂量辐照加固的需求,需要减薄氧化层的厚度,然而,从VDMOS器件的开关特性考虑,希望栅氧化层厚度略大些。本文论证了在保证抗辐照特性的需求的薄氧化层条件下,采用漂移区多晶硅部分剥离技术以器件动态特性的可行性,研究了该结构对器件开启电压、击穿电压、导通电阻、寄生电容、栅电荷等参数的影响,重点研究了漂移区多晶硅窗口尺寸对于VDMOS动态特性的影响。模拟结果显示,选取合理的多晶硅尺寸,可以降低栅电荷Qg,减小了栅-漏电容Cgd,减小器件的开关损耗、提高器件的动态性能。     

电池供电的有源矩阵LCD偏压源

许多有源矩阵LCD(发光二极管)的应用场合都需要使用多种电压,来为薄膜晶体管(TFT)提供偏压。在一般情况下,需要三种电压:5V用于列驱动电路;一种正电压,例如10V;以及一种负电压,例如一5V,用于驱动TFT的门极,或用于行驱动电路。对于一些手持式电子装置,就必须使用电池来产生这些电压。这些装置中最常用的电池就是两节镍镉一口碱性电池,或一节锂离子电池。     

电致发光器件选址用的高压多晶硅薄膜晶体管

为获得高分辨率和长寿命的电致发光显示板,本文研究了薄膜电致发光器件选址用的高压多晶硅薄膜晶体管(TFT)矩阵。结果,对于32×32点矩阵器件,其源、漏极间的正反向击穿电压都达到100V,并且在0—22V门电压之间的开/关电流比为3×10~3。由于采用激光退火和补偿门结构,制备出交流显示用的高压多晶硅薄膜晶体管,此TFT电路可以驱动电致发光器件。由于多晶硅薄膜被用作薄膜晶体管的半导体,就可应用硅的大规模集成电路工艺来得到高分辨率TFT矩阵,而且不存在化学计量的问题,可以将高质量的热生长氧化物用作门绝缘体。所以,为获得长寿命显示板,已能够制备稳定的硅薄膜晶体管。     

卡西欧利用非晶硅开发成功OLED面板

卡西欧计算机日前开发成功了利用非晶硅TFT驱动OLED面板的技术,并试制出2.1英寸、160×128象素的产品。该公司首次开发有机EL面板,并通过自主开发的驱动电路,提高了开口率。OLED面板的驱动一般使用电子迁移率较大的低温多晶硅TFT。不过,低温多晶硅TFT目前因底板尺寸的限制,难以实现超过20英寸以上大尺寸的设计。如果将非晶硅TFT用于OLED面板,那么不仅易于扩大尺寸,而且没有低温多晶硅TFT制造设备的厂商也能够涉足OLED面板业务。目前日本国际显示技术(IDTech)和台湾友达光电等公司正在进行这方面的开发。卡西欧计算机着手开发…     

MIUC poly-Si TFT显示驱动电路的性能优化

以金属诱导单向横向晶化多晶硅薄膜晶体管(MIUC poly-Si TFT)为基本器件单元,采用2M1P 5 μmCMOS工艺研制出适合于作全集成有源显示周边驱动的行扫描和列驱动电路.行扫描和列驱动电路的工作频率随工作电压呈指数式增加,然后趋于线性增长.在外加激励信号电压为10 V时,工作频率可以达5 MHz.在5 V电压应力条件下连续工作15000 s,行扫描和列驱动电路的输出特性基本不衰退.将这样的行、列驱动电路集成制作于像素矩阵电路的周边,研制出具有良好动态显示功能的彩色"板上系统(SOP)"型有源选址液晶显示器(AMLCD)模块.     

基于 P-Type 多晶硅TFT技术的集成型有源 OLED 驱动电路

低温多晶硅(LTPS:Low-temperature poly-Si)技术已经成为薄膜晶体管(TFT:thin film transistor)制作中最具吸引力的技术,并应用在AMOLED显示器中.P-type 技术能够简化 TFT 的制作过程.本文提出了一种应用 p-type 多晶硅 TFT的 AMOLED 驱动电路结构,包括栅极驱动器、数据驱动器以及像素阵列.数据驱动器采用分块方法,使得显示屏的输出线数大大减少.作者采用一种改进的 p-type 移位寄存器实现逐行选通的功能,并采用由 4 个 p-type 反相器级联构成的缓冲器来提高电路的驱动能力.为了验证上述电路结构的正确性,作者采用 HSPICE 软件进行仿真分析.结果表明,电路工作正常.利用韩国汉城国立大学及 Neo Poly 公司在多晶硅制作方面的优势,我们已经合作完成了应用上述电路结构的分辨率为96×3×128的有源 OLED 的制作.     

基于二维电势分布的一种新型复合多晶硅栅LDMOS阈值电压模型

本文提出了一种新型的复合多晶硅栅LDMOS结构.该结构引入栅工程的概念,将LDMOST的栅分为n型多晶硅栅和p型多晶硅栅两部分,从而提高器件电流驱动能力,抑制SCEs(short channel effects )和DIBL(drain-induced barrier lowering).通过求解二维泊松方程建立了复合多晶硅栅LDMOST的二维阈值电压解析模型.模型考虑了LDMOS沟道杂质浓度分布和复合栅功函数差的共同影响,具有较高的精度.与MEDICI数值模拟结果比较后,模型得以验证.