發(fā)布時(shí)間：2021-01-13 16:29

　　在過(guò)去的幾十年中,基于金屬氧化物半導(dǎo)體材料的薄膜晶體管（TFTs）由于其獨(dú)特的特性（如高場(chǎng)效應(yīng)遷移率,大面積均勻性和可見(jiàn)光范圍內(nèi)的高透明度）而受到了廣泛的關(guān)注。TTFs現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了大規(guī)模生產(chǎn)的顯示器中。但是,技術(shù)的發(fā)展僅限于n型材料TFTs。由于缺乏合適的p型材料以及苛刻的制備條件,目前對(duì)于p型金屬氧化物TFTs的研究相對(duì)較少。若能獲得性能優(yōu)異的p型半導(dǎo)體,就有望應(yīng)用于柔性透明的平板顯示、集成電路、LED以及太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。在本論文中,通過(guò)旋涂法制備了三元p型鈣鈦礦NdAlO₃薄膜,并在不同溫度下進(jìn)行退火。結(jié)果證明,在NdAlO₃薄膜中產(chǎn)生釹空位(V_Nd),V_Nd的存在導(dǎo)致薄膜的高空穴遷移率。集成的基于NdAlO₃薄膜的TFTs表現(xiàn)出典型的p溝道晶體管特性。在700 ^oC退火的NdAlO₃ TFT表現(xiàn)出優(yōu)異的電學(xué)性能,包括0.19 cm²/Vs的場(chǎng)效應(yīng)遷移率(μ_FE)和10

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

晶體管發(fā)展過(guò)程的主要里程碑

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文41.2薄膜晶體管的應(yīng)用平板顯示產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)成為我國(guó)電子信息領(lǐng)域的“核心支柱產(chǎn)業(yè)”之一。主流的平板顯示技術(shù)主要有LCD和OLED兩種，而矩陣驅(qū)動(dòng)技術(shù)是制約其迅速發(fā)展的主要原因之一。平板顯示技術(shù)從驅(qū)動(dòng)方式劃分可分為無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)（PassiveMatrix,PM）和有源矩陣驅(qū)動(dòng)（ActiveMatrix,AM）兩種。無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)不需要TFT作為像素開(kāi)關(guān)，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)高分辨率的顯示，而有源矩陣驅(qū)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)大尺寸、高清平板顯示的核心方式。接下來(lái)我們將分別介紹TFT在有源矩陣液晶顯示（AMLCD）和有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管（AMOLED）中的應(yīng)用。1.2.1薄膜晶體管在AMLCD中的應(yīng)用人們對(duì)TFT的應(yīng)用首先從AMLCD開(kāi)始的。由于AMLCD具有高亮度、可視面積大、高對(duì)比度、壽命長(zhǎng)、低功耗及與工藝的高兼容性等優(yōu)點(diǎn)，而被人們廣泛的應(yīng)用于日常生活中的各種終端顯示產(chǎn)品，例如電視機(jī)、平板、智能手機(jī)等。如圖1.2（a）所示為AMLCD面板的截面結(jié)構(gòu)圖，可以看出主要由TFT-Array陣列（TFT、ITO電容、信號(hào)線、存儲(chǔ)電容和相關(guān)保護(hù)電路）和濾膜基本結(jié)構(gòu)（紅綠藍(lán)三色彩色濾膜、黑矩陣、外層保護(hù)膜、ITO電極）組成。圖1.2（a）AMLCD面板的截面結(jié)構(gòu)圖。（b）單位像素的等效電路圖。圖1.2（b）是AMLCD單位像素的等效電路圖，其中TFT在AMLCD中作為電流開(kāi)關(guān)，CLC為液晶像素電容，CS為信號(hào)存儲(chǔ)電容。像素TFT的柵極與行電極連接一起，列電極上的數(shù)據(jù)信號(hào)控制子像素的亮度。當(dāng)子像素的行電極被選中施加一個(gè)脈沖電壓后，TFT處于開(kāi)通狀態(tài)，源極和漏極之間便會(huì)有形成電流，給液晶像素電

縟藎?員Ｖは麓渦械緙?≈星暗繆怪禱?靜槐洌?從而持維持屏幕的恒定亮度，直到下一次行電壓和列數(shù)據(jù)信號(hào)的輸入。與PMLCD相比，在LCD中引入TFT可以有效的使每個(gè)像素具有各自獨(dú)立的電流開(kāi)關(guān)特性，并且電壓值將不受相鄰像素顯示信息的影響，從而達(dá)到更好的顯示效果。1.2.2薄膜晶體管在AMOLED中的應(yīng)用進(jìn)入21世紀(jì)后，平板顯示技術(shù)朝著高分辨率、高響應(yīng)速度、柔性顯示的方向不斷發(fā)展，對(duì)顯示技術(shù)的要求也越來(lái)越高。隨即AMOLED的問(wèn)世憑借其諸多優(yōu)勢(shì)（如厚度雹色彩鮮艷、能耗低等）已經(jīng)成為下一代電子顯示產(chǎn)業(yè)的核心部件[8,9]。圖1.3（a）AMOLED顯示屏2T-1C像素等效電路示意圖。（b）維信諾制備的可正反彎折的柔性AMOLED顯示屏。AMOLED與AMLCD最大的不同在于驅(qū)動(dòng)原理的差異。AMLCD采用電壓驅(qū)動(dòng)的方式，而AMOLED是由電流驅(qū)動(dòng)的，其亮度與驅(qū)動(dòng)電流成線性關(guān)系。在AMLCD像素單元中只需要一個(gè)TFT作為尋址開(kāi)關(guān)，而在AMOLED像素單元中除尋址開(kāi)關(guān)TFT外，通常還需一個(gè)TFT作為恒流驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)。圖1.3（a）所示為AMOLED顯示屏2T-1C像素等效電路示意圖，由兩個(gè)TFT元件（開(kāi)關(guān)TFT、驅(qū)動(dòng)TFT）、一個(gè)保持電容和OLED單元組成。某一行被掃描脈沖信號(hào)被選中，使得右側(cè)的開(kāi)關(guān)TFT被開(kāi)啟，這時(shí)保持電容開(kāi)始充電，驅(qū)動(dòng)TFT的工作狀態(tài)由充電電壓的大小所決定了。當(dāng)充電電壓驅(qū)動(dòng)TFT工作在飽和狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)OLED發(fā)光。當(dāng)掃描脈沖信號(hào)掃描到下一行時(shí)，開(kāi)關(guān)TFT關(guān)閉，但保持電容的放電使驅(qū)動(dòng)TFT繼續(xù)保持在飽和狀態(tài)，因此在下一次脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí)，OLED電流將一直保持穩(wěn)定不變，因而可以實(shí)現(xiàn)像素單元的連續(xù)顯示。實(shí)際的應(yīng)用中，多采用更為復(fù)雜的電路圖（如4T2C、6T1C

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TFT-OLED像素單元電路及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析[J]. 朱儒暉,李宏建,閆玲玲.  中國(guó)集成電路. 2005(11)



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