第5章金属氧化物薄膜晶体管 简介 5.11GZO金属氧化物半导体的物理基础 5.2IGZO-TFT的工作原理与特性 5.3金属氧化物TFT中的关键材料 5.4金属氧化物半导体薄膜的制备工艺 5.5金属氧化物TFT结构、制造工艺与性能 5.6金属氧化物TFT的稳定性
第5章 金属氧化物薄膜晶体管 简介 5.1 IGZO金属氧化物半导体的物理基础 5.2 IGZO-TFT的工作原理与特性 5.3 金属氧化物 TFT 中的关键材料 5.4 金属氧化物半导体薄膜的制备工艺 5.5 金属氧化物TFT 结构、制造工艺与性能 5.6 金属氧化物TFT的稳定性
简介 1995年 倡导TAOS设计指针 1996年 TA0S实现40cm2/Ns的载流子迁移率 1999年 成为JST ERATO项目负责人 2004年3月 申请有关树脂基板上的1GZ0 成分及TFT形成的技术专利 2004年11月 在《自然》杂志上发表论文 2005年 与佳能、LG、SAIT及凸版 印刷联合进行研究 ●凸版印刷利用1GZ0TFT试 制出电子纸 2006年 ●佳能试制出5段环形振荡电路 ◆韩国启动有关TAOS应用的国家项目 日本东京工业大学细教授2006年2月 LG在1DW'06上展出3.5英寸有机EL面板 ·1964年SnO,作为有源层的TFT 2007年12月 SAIT在IDWO7上展出4英寸有机EL面板 1968年ZnO TFT 2010年1月 友达光电试制出37英寸全高清液晶面板 2003年多晶ZnO TFT 2010年11月 细野在韩国获得部分专利 2010年12月 东芝宣布开发出高可靠性IGZ0TFT ● 2004年Fortunato和Nomura全透明室温 2011年4月 ●夏普与$EL宣布年内量产液晶面板 ZnO和IGZO TFT ●佳能与东京工业大学将有关专利委托给ST 2011年5月 获得SlD的Jan Ra jchman奖 2011年7月 JST向三星提供专利授权
• 1964年SnO2作为有源层的TFT • 1968年ZnO TFT • 2003年多晶ZnO TFT • 2004年 Fortunato和Nomura全透明室温 ZnO和IGZO TFT 日本东京工业大学细教授 简介
不同的TFT技术比较 a-Si:H TFT LTPS TFT 金属氧化物TFT 沟道材料 a-Si:H ELA多晶硅 a-IGZO 载流子迁移率（cm2V-s)<1 30→100 1-20 TFT均匀性 好 差 好 TFT极性 n沟道 CMOS n沟道 VH漂移(V) >10 <0.5 <1 光稳定性 差 好 好于a-Si:H TFT 电路集成 集成度低 可以 可以 工艺温度(C) 150-350 250-550 RT-400 基板 玻璃、金属、塑料 玻璃、金属、塑料 玻璃、金属、塑料 溶液法工艺温度(C) 不能采用溶液法 需要激光退火 170-400 可见光透明性 差 差 好 成本良品率 低高 高较低 低/高 生产线状况 >10G 6G >8G
α-Si:H TFT LTPS TFT 金属氧化物TFT 沟道材料 α-Si:H ELA 多晶硅 α-IGZO 载流子迁移率（cm2 /V·s）＜1 1-20 TFT均匀性 好 差 好 TFT极性 n沟道 CMOS n沟道 VTH漂移（V） ＞10 ＜0.5 ＜1 光稳定性 差 好 好于α-Si:H TFT 电路集成 集成度低 可以 可以 工艺温度（℃） 150-350 250-550 RT-400 基板 玻璃、金属、塑料 玻璃、金属、塑料 玻璃、金属、塑料 溶液法工艺温度（℃） 不能采用溶液法 需要激光退火 170-400 可见光透明性 差 差 好 成本/良品率 低/高 高/较低 低/高 生产线状况 ＞10G 6G ＞8G 30 100 不同的TFT技术比较
5.11GZO的物理基础 5.1.11GZ0的结构与能带 5.1.2a-1GZ0中的电子态 5.1.3CAAC-lGZO中的电子态 5.1.41GZ0中的载流子传输机制
5.1 IGZO的物理基础 5.1.1 IGZO的结构与能带 5.1.2 a-IGZO中的电子态 5.1.3 CAAC-IGZO中的电子态 5.1.4 IGZO中的载流子传输机制
5.1.11GZ0的结构与能带 单晶、多晶、CAAC-IGZO的晶体结构 In OGa 晶胞由lnO2层和 Laser crystallized IGZO Zn GaZnO2层沿着c轴方 grain A 向交错堆砌而成 grain boundary B grain C 10nm 000000
5.1.1 IGZO的结构与能带 单晶、多晶、CAAC-IGZO的晶体结构 晶胞由InO2层和 GaZnO2层沿着c轴方 向交错堆砌而成