TFT和LTPS TFT- lcd显示面板的特性

在传统有源矩阵显示器中，驱动液晶层中单个单元的薄膜晶体管(TFT)是由沉积在玻璃基板上的非晶硅(a- si)形成的。使用非晶硅的优点是它不需要高温，所以相当便宜的玻璃可以用作衬底。缺点是，非晶体结构阻碍了电子的快速运动，需要强大的驱动电路。

在平板显示研究中，晶体或多晶(由许多小的连锁晶体组成的中间晶体阶段)的硅是一种更理想的材料。不幸的是，这只能在非常高的温度(超过1000°C)下产生，需要使用石英或特殊的玻璃作为基板。然而，在20世纪90年代后期，制造技术的进步使得低温多晶硅(p-Si) TFT显示器得以发展，这种显示器可以在450°C左右形成。最初，这些技术广泛用于只需要小型显示器的设备，如投影仪和数码相机。

标准TFT面板中最大的成本元素之一是外部驱动电路，它需要从玻璃面板大量的外部连接，因为每个像素都有自己的驱动电路连接。这需要分立的逻辑芯片排列在显示器外围的pcb上，限制了周围外壳的尺寸。p-Si技术的一个主要吸引力是晶体管效率的提高，使得驱动电路和外围电子成为显示器不可分割的一部分。这大大减少了单个显示器的组件数量。该技术将产生更薄、更亮、对比度更好的面板，并允许将更大的面板安装到现有的套管中。

实验

本文成功地对a-Si和低温多晶硅TFT-LCD面板进行了无损表征光谱椭圆光度法。使用HORIBA Scientific UVISEL椭偏光谱仪在1.5-5 eV光谱范围内以70°入射角采集椭偏数据。

采用椭偏光谱法对TFT-LCD器件的厚度和光学常数进行了表征。此外，还对磷硅材料的晶粒尺寸进行了研究。欧洲杯足球竞彩硅材料的光学常数强烈地依赖于工艺条件。欧洲杯足球竞彩

非晶态硅层的光学特性通常是使用Tauc Lorentz或DeltaPsi2软件材料库中包含的新的非晶态色散公式计算的。欧洲杯足球竞彩

多晶层通常采用有效介质近似法由c-Si和a- si的混合物建模。它可以确定层内的物质组成，从而确定结晶度。

a-Si板的特性

三层硅和一层天然氧化物被用来精确地描述该装置。椭偏技术的灵敏度允许对具有类似光学常数(约0.1)的材料进行表征，例如高沉积速率和低沉积速率(HDR/LDR)和掺杂的a-Si材料。欧洲杯足球竞彩

图1所示。α-Si板的表征

ltp的表征面板

厚度和光学常数的测定

下面的模型用于描述LTPS设备。LTPS TFT-LCD显示器使用激光退火技术生产高结晶硅薄膜。

在不同的激光功率下进行了多次实验。光学常数的变化表明晶体的结晶度随激光功率的增加而增加。

图2。激光功率示意图

图3。激光功率示意图

p-Si的粒度测定

p-Si的晶粒尺寸可由以下公式计算:

Γ:扩大参数
d:粒度

图4。增宽参数与反晶粒尺寸的关系

由该公式可以看出，随着激光功率的增加，9个样品呈现出两条明显不同的曲线。蓝色曲线表示LTPS层结晶度好的工艺参数;激光功率的可用能量范围比较宽。粉色曲线清楚地表明，在最佳能量以上，晶粒尺寸急剧下降。

下图显示了拉曼光谱和光谱椭圆光度法描述样品结晶度的技术。

图5。拉曼光谱的波段范围

图6。结晶度与激光功率

结论

椭偏分光光度法是一种对基于a-Si和LTPS技术的TFT-LCD显示屏进行高精度表征的优良技术。由于…的敏感性UVISEL光谱椭圆计和DeltaPsi2软件中包含的高级建模功能，可以在多堆栈中检测通过各种方法处理的不同a- si层。此外，椭偏光谱测量允许测定p-Si薄膜的晶粒尺寸，并说明具有高精度表征硅结晶度的能力。

这些信息来源于HORIBA Scientific提供的资料。欧洲杯足球竞彩

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