富士膠片發表遷移率超過40cm2/Vs的IGZO TFT
發布時間：2024-05-12 點擊：74
“18th international display workshops（idw '11）”（2011年12月7～9日，名古屋國際會場）在會程上將有源矩陣（amd）與有機el（oled）的會議時間錯開，因此筆者聽到了想聽到的所有發表，非常過癮。如果會方以后也能夠像這次一樣將相關會議的時間錯開的話，那就太感激不盡了。
但此次的idw同時也有無法理解的地方，那就是“oled2”有organic tft會議（有機tft會議），而“amd5”也成了organic tft會議，organic tft到底以什么標準來界定，是屬于oled類，還是屬于amd類，這一點讓人有些糊涂。筆者希望，包括與柔性顯示器相關的內容在內，今后最好能夠明確以什么標準來對發表實施分類。個人認為，增加聯合會議也是一項不錯的選擇。
有機tft、氧化物tft、透明顯示器的發表接連不斷——amd會議最后一天
在有機tft會議上，日本凸版印刷首先做發表，介紹了用于形成有機tft的印刷技術（論文編號：amd5-1）。該公司表示，在形成柵電極和源漏電極時適于使用膠版印刷，在形成有機溝道層時適于使用柔版印刷，在形成層間絕緣膜和像素電極時適于使用絲網印刷。膠版印刷具有高分辨率（支持5μm行距）、高處理量、可大面積操作的特點。柔版印刷具有均勻性好、油墨利用效率高、圖案再現精度出色、可避免雜質污染等特點。該公司使用這些印刷技術，在未使用任何光刻工藝的情況下，在pen基板上試制了5.35英寸150ppi、2英寸50ppi、11英寸73ppi的有機tft陣列，并使用臺灣e ink公司的薄膜制成柔性電子紙，確認了工作情況。
東京大學等發表了可使用浮游柵來控制vth特性的有機el驅動用有機tft陣列（論文編號：amd5-3）。通過以3倍于通常柵極電壓的60v電壓向浮游柵施加寬50ms的脈沖波形來控制特性。像素電路為3t1c（3個晶體管、1個電容器）型，在監視驅動用tft的特性偏差和有機el的劣化的同時來驅動。東京大學表示，與以往的外部補償電路相比，可進一步減小電路規模。
日本旭硝子公司和東京工業大學發表了提高氧化物tft可靠性的手段——將器件整個密封起來的玻璃粉密封技術（論文編號：amd6-5l）。水蒸汽透過率wvtr的數值降到了10－6g/m2/天以下。據稱，實施該玻璃密封后，非晶igzo（a-igzo）tft的可靠性得到大幅提高。對非晶igzo（a-igzo）tft實施20小時5μa室溫額定電流沖擊試驗后檢測了vth漂移量。結果表明，在實施玻璃密封時為0.3v，而未實施玻璃密封時為1.5v。即使在60℃、濕度90％的條件下，20小時后的vth漂移量也降到了0.5v。tft為底柵構造的背溝道蝕刻型，經確認，即使沒有鈍化膜，只靠玻璃密封膜也可獲得如此大的可靠性提高效果。
韓國三星電子發表了開發透明液晶顯示器的意義（論文編號：amd7-2）。雖然這是應用會議上的發表，基本不涉及技術內容，但從中可深切體會到液晶行業身處的嚴峻形勢以及對透明液晶顯示器這一新應用的極大期待，非常有趣。在作為led背照燈液晶電視的下一輪沖擊波而備受期待的三維（3d）電視及智能電視增長缺力的情況下，液晶行業期待出現新的巨大沖擊波，而三星看好的正是透明液晶顯示器。該公司使用大量具體應用例的示意圖做了演示，內容非常精彩。作為可實現新型數字標牌及新型人機接口的裝置，透明液晶顯示器有望獲得市場好評。不過，冷靜想一下這種顯示器要求的各項性能指標以及實現這些指標時的成本，要說這種顯示器能夠掀起巨大沖擊波，也許還有很大難度。
富士膠片發表了遷移率超過40cm2/vs的高性能igzo tft（論文編號：amd8-4l）。據該公司介紹，通過利用氧的穩定同位素18o實施干式退火處理，評測了氧向igzo膜中的擴散狀態，獲得了在350℃以上的溫度下氧開始向膜中擴散，在450℃下到達15nm深處的結果。該公司根據這一結果試制了以下兩種構造的tft。首先在p型硅晶圓上形成100nm厚的熱氧化sio2膜，將其作為柵電極和柵絕緣膜來使用。然后在上面先形成第一層、即厚5nm的in1.85ga0.15zno4膜作為載流子密度高的主載流子層，之后再在上面形成第二層、即in0.5ga1.5zno4膜作為第一電阻膜。該公司利用第一電阻膜的厚度為8nm(type a)和50nm(type b)的兩種tft做了實驗。以上述狀態在450℃干氧霧環境下實施了退火處理。type a的tft在退火后又層疊了in0.5ga1.5zno4膜，使合計膜厚達到50nm。最后再利用掩模板形成ti/au源漏電極。
憑借這一構造，type a的遷移率達到41.8cm2/vs，type b的遷移率達到38.4cm2/vs。雖然兩種構造的tft之間遷移率差距較小，但對光沖擊的變化卻存在很大差異。尤其在λ＜400nm的范圍內，type a的vth漂移量為－0.05v，而type b的vth漂移量卻達到了－0.38v。根據這些實驗結果，富士膠片得出結論：控制氧向igzo膜中的擴散量，可為提高tft的遷移率和抗光沖擊性做出貢獻。
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有機tft、氧化物tft、透明顯示器的發表接連不斷——amd會議最后一天
在有機tft會議上，日本凸版印刷首先做發表，介紹了用于形成有機tft的印刷技術（論文編號：amd5-1）。該公司表示，在形成柵電極和源漏電極時適于使用膠版印刷，在形成有機溝道層時適于使用柔版印刷，在形成層間絕緣膜和像素電極時適于使用絲網印刷。膠版印刷具有高分辨率（支持5μm行距）、高處理量、可大面積操作的特點。柔版印刷具有均勻性好、油墨利用效率高、圖案再現精度出色、可避免雜質污染等特點。該公司使用這些印刷技術，在未使用任何光刻工藝的情況下，在pen基板上試制了5.35英寸150ppi、2英寸50ppi、11英寸73ppi的有機tft陣列，并使用臺灣e ink公司的薄膜制成柔性電子紙，確認了工作情況。
東京大學等發表了可使用浮游柵來控制vth特性的有機el驅動用有機tft陣列（論文編號：amd5-3）。通過以3倍于通常柵極電壓的60v電壓向浮游柵施加寬50ms的脈沖波形來控制特性。像素電路為3t1c（3個晶體管、1個電容器）型，在監視驅動用tft的特性偏差和有機el的劣化的同時來驅動。東京大學表示，與以往的外部補償電路相比，可進一步減小電路規模。
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