当前课程知识点:创新材料学 > 平板显示器及相关材料 > 几种液晶及相关部件的工作原理 > 铟镓锌氧化物(IGZO)液晶
那么现在我就讲另外一个问题
就是铟镓锌氧化物
就是氧化铟镓锌这种氧化物
来做薄膜三极管
氧化铟镓锌
或者叫做铟镓锌氧化物
薄膜三极管
那么我们在做氧化铟镓锌
薄膜三极管以前
我们反过头来再看看
所谓的高温多晶硅低温多晶硅
非晶硅这三种薄膜三极管
它的特性分别是什么样子
我再说一遍
这是高温多晶硅
是High temperature polycrystal
第二个话就是低温多晶硅
low temperature polycrystal
第三个是Amorphous silicon
thin film transistor
我们看看这三种它到底有什么区别
那么首先
它的制作温度是不一样的
那制作的基板温度
高温多晶硅
它的制作温度是在600
大于600度
低温多晶硅它小于600度
那么Amorphous silicon thin film transistor
只要是350度左右
我前面已经讲过
高温多晶硅 低温多晶硅
都可以做CMOS
可以做NMOS PMOS
都可以做CMOS
但是低温多晶硅它只能做NMOS
那么再看看电子迁移率
它是300到400
高温多晶硅是300到400
而低温多晶硅
是3到300
而非晶硅是0.4到1
那么我们看看三极管的尺寸
就是特征线宽了
我们指的特征线宽
高温多晶硅可以小于0.1个微米
那么低温多晶硅到1.5到4个微米
而非晶硅是4个微米
那么从这个角度看
就是说高温多晶硅跟低温多晶硅
都可以制作很多的
具有很多功能的电路
比如说移位寄存器
图像存储器 图像处理器等等
那么非晶硅只能做什么
只能做普通的
控制电路
高温多晶硅由于它的制作温度很高
要大于600度
因此它的基板必须得用
石英玻璃基板
而低温多晶硅
是在原来的非晶硅的基础之上
经过激光扫描局部的结晶化
变成多晶硅
因此它们高温多晶硅
得用石英基板
后两者
用普通的无碱玻璃基板
就可以了
那么我们看图像分辨率
高温多晶硅可以到400PPI
那么低温多晶硅
可以到200到300
那么普通的非晶硅
当然150左右
意思说高温多晶硅
它可以实现精细化
而非晶硅实现精细化的难度
比它们两者都要大一些
我们现在就看一看
所谓的铟镓锌氧化物
做薄膜三极管
它为什么选择铟镓锌氧化物
做薄膜三极管
选择铟镓锌做薄膜三极管的时候
它的制作工艺
跟多晶硅
低温多晶硅的制作工艺
或者是它的结构大同小异
你们看看这是自整合型
顶栅IGZOTFT的薄膜结构
它也是一个栅绝缘膜
上边是个栅电极
是个什么
是个顶栅的
这是源极 这是漏极
那么源极 漏极
它的沟道层用的是什么
用的是氧化物半导体
什么氧化物半导体
就是我们讲的
就是说铟镓锌氧化物
氧化铟镓锌这种氧化物做活性层
做沟道层的
做薄膜三极管
有几个优点有几个好处
那么一个好处就是它的
它的电子迁移率
你们看从下边表当中
可以比较一下
这是非晶硅这是多晶硅
这是氧化铟镓锌
从电子迁移率来讲
它介于多晶硅和非晶硅之间
它易于实现大型化
它的价格也比较便宜
特别适用于什么
适用于中大型的OLED
甚至液晶显示器
它的电子迁移率跟非晶硅
比较起来
它是很高的
同时它的的漏电流是极小的
所以
用氧化铟镓锌薄膜三极管
做驱动元件
它跟用一般的非晶硅比较起来
它有三大优点
第一大优点
它可以提高精细度
图像可以做的更小
第二条由于它的漏电流非常低
因此
它的图像质量非常高
而且它的驱动频率可以变低
原来的驱动频率
比方说几百周
几十周 几百周
几周 几十周就可以了
驱动频率比较低
漏电流非常小
因此
图像分辨率这些质量非常好
第三个可以做精细化的控制
所以用氧化铟镓锌
做薄膜三极管
我刚才讲了
一个是突然它的图像分辨率
第二个
是漏电流比较小
它的驱动频率可以变低
第三条就是说它便于精细化控制
特别是它的电子迁移率
跟非晶硅比较起来
是比较高的
因此它控制
就是说在电压控制的时候
沟道电流比较大
那么这种优点在
当然对液晶驱动
液晶因为它是个电压器件了
在这方面表现的优越性
不是很大
特别是在OLED这种
电流元件的工作的情况下
氧化铟镓锌薄膜三极管
就更显得它的优越性
那么这是下边图
就是自整合型
氧化铟镓锌的制作工艺
你们看它制作工艺
有这么几条
首先在玻璃基板上
氧化物半导体
沉积氧化物半导体
这都是已经干法刻蚀
原来什么沉积薄膜
什么干法刻蚀
我们就看它的结构
这是氧化物半导体
什么氧化物半导体
氧化铟镓锌半导体
这是栅绝缘膜
这是栅电极
那么就做出谁来
就做出栅极附近的了
然后就做这种做铝
沉积铝
沉积完了铝就表面氧化
表面一氧化
栅绝缘膜就有了
有了栅绝缘膜
有了栅绝缘膜以后
制作
下边制作第一组区域
然后给它开孔
开了孔以后
就是把漏电极连接起来
这是源电极连接起来
漏电极连接起来
最后得到的结果
上边是栅 源 漏
中间地方就是栅
就是什么
就是沟道层
沟道层是氧化铟镓锌沟道层
它用氧化铟镓锌
活性层或者沟道层
做薄膜三极管
它可以在原来的多晶硅
薄膜三极管的基础上
那些设备 那些生产工艺
稍微变化一点
就可以实现氧化铟镓锌的
这种氧化物沟道层的薄膜三极管
那么现在世界上很多的
大型企业都建立这样的生产线
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