第三讲-a-SiH-TFT-的结构和工作原理ppt课件.ppt

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1、王丽娟2006年8月29日第三讲a-Si:HTFT的结构和工作原理柏拉图1.a-Si:HTFT的工作原理3.TFT-LCD的基本结构1a-Si:H的性质1.a-Si:HTFT的工作原理a-Si:HTFT的有源层材料是a-Si:H，它是一种典型的非晶态半导体材料，从而决定了TFT的某些性质不同于MOSFET。(a)(b)晶态和非晶态硅中缺陷示意图(a)为晶体；(b)非晶体2a-Si:HTFT的工作原理1.a-Si:HTFT的工作原理半导体金属绝缘层欧姆接触MIS结构绝缘层膜1膜2沟道T1T2fm+Va-Si图

2、12简化的底栅型a-SiTFT构造简化的底栅型a-SiTFT的结构有源层是a-Si:H，属弱n型非晶半导体材料。当栅极加正电压，表面形成电子的累积，源漏加电压后，形成导电沟道。类似于MOS的电容。3随栅极电压VGS而变化，基本上可分为积累、耗尽、反型三种情况a-Si:HTFT的能带图1.a-Si:HTFT的工作原理EcEfEiEvqvB(a)EcqVGSqvsEfEiEv(b)（a）平带状态VGS=0；（b）电子积累VGS>0表面出现电子的积累而带负电4qVGSEcqVGSqvsEfEiEv(c)Ecqvs

3、EfEiEv(d)（c）电子耗尽VGS<0；（d）反型状态VGS<<0a-Si:HTFT的能带图1.a-Si:HTFT的工作原理表面处电子浓度将较体内电子浓度低表面空穴浓度将超过体内电子的浓度5理想的MOS器件的C-V特性曲线用C-V特性曲线来说明三种情况的变化，累积、耗尽等。半导体金属绝缘层欧姆接触MIS结构t空间电荷区VGCfmCsT1+T21.a-Si:HTFT的工作原理GateCGDOCGDICGSOCGSIDxRDRSSxDrainSource(a)6a-Si:HTFT的C-V特性曲线用C-V特性

4、曲线来说明a-Si:HTFT的三种情况，累积、耗尽等。半导体金属绝缘层欧姆接触MIS结构t空间电荷区1.a-Si:HTFT的工作原理7a-Si:HTFT的工作区线性区截止区亚阈值后区亚阈值前区饱和区VTR0VONVDS+VTH转移特性曲线，被分为四个区域：截止区VGS≤VTR、亚阈值区VTRVDS+VTH。1.a-Si:HTFT的工作原理8a-Si:HTFT的线性区

5、和饱和区IDsatVDsatVDSIDSxyn+VG反型层n+VD=小反型层n+yVGxn+VD=大IDsatVDsatVDSIDSVGS≧VTH,VDS≧VGS-VTHVGS≧VTH,VDS

6、断区是已耗尽空穴的空间电荷区，对沟道电流没有贡献。1.a-Si:HTFT的工作原理9a-Si:HTFT的亚阈值区前界面后界面a-Si:Hi/sSiNx绝缘层△LD亚阈值前区：栅压加正压时，0≤VGS

7、VTR

8、使得深缺陷态中的载流子发散造成的。a-Si:Hi/sSiNx绝缘层△LD1.a-Si:HTFT的工作原理11a-SiTFT的结构（1）背沟道阻挡型存储电容栅电极源漏电级MoALMoMoW象素电极ITO玻璃基板欧姆接触n+a-Si有缘层a-SiI/sSiN阻挡层钝化层SiNg-SiN绝缘层2层SiO1PEP2PEP3PEP4PEP6PEP7PEP1PEP2PEP2PEP2PEP注:5PEP过孔在a-SiTFT的结构