Giliai pasinerkite į žemos temperatūros polisilicio technologiją: TFT ekrano pagrindą ir pramoninį pritaikymą

Plonasluoksnių tranzistorių technologijos apžvalga

Šiuolaikinėse aktyviosios matricos ekranų skyduose plonasluoksnis tranzistorius (TFT) yra pagrindinis valdymo komponentas. Kanalo aktyvioji sritis pirmiausia yra pagaminta iš silicio medžiagos. Atsižvelgiant į procesų ir veikimo skirtumus, TFT daugiausia skirstomi į tris tipus: amorfinį silicį (a-Si), žemos temperatūros polisilicį (LTPS) ir aukštos temperatūros polisilicį (HTPS). 

Tarp jų žemos temperatūros polisilicio (LTPS) technologija tapo pagrindiniu pasirinkimu 6-osios kartos ir žemesnėms gamybos linijoms dėl puikaus elektronų mobilumo, mažo energijos suvartojimo, didelės skiriamosios gebos ir gana paprasto gamybos proceso.

LTPS-TFT struktūros projektavimo giluminė analizė

Kaip parodyta 1 paveiksle, tipiška LDD (lengvai legiruoto nutekėjimo) tipo LTPS-TFT struktūra daugiausia susideda iš substrato ir buferinio sluoksnio. Pagrindas dažniausiai gaminamas iš bešarminio ekrano tipo optinio stiklo, ant kurio nusodinamas buferinis silicio dioksido (SiO₂) sluoksnis arba dvisluoksnė SiO₂/SiNx struktūra. 

Pagrindinė šio buferinio sluoksnio funkcija yra neleisti metalo jonams iš stiklo išsiskleisti į aktyviąją polisilicio sritį, taip slopinant defektų susidarymą ir nuotėkio srovę.

Palyginti su vieno sluoksnio SiO₂, SiNx (silicio nitridas) turi didesnę dielektrinę konstantą (SiO₂ ~ 4, SiNx 6–8), todėl yra geresnis atsparumas gedimui, barjero veikimas ir oksidacijos taisymo galimybė. Silicio nitrido, pagaminto PE-CVD metodu, deguonies kiekis gali siekti maždaug 10²² cm⁻³, užtikrinant įrenginio stabilumą.

Polikristalizavimo procesui amorfinis silicio sluoksnis turi būti paverstas polisilicio sluoksniu. Įprasti metodai apima kietosios fazės kristalizaciją, metalo sukeltą šoninę kristalizaciją (pvz., nikelio sukeltą) ir kristalizaciją lazeriu.

 Be to, kristalizacija lazeriu pasiekia kristalizaciją akimirksniu lydant aukštoje temperatūroje, todėl užtikrinamas didelis efektyvumas ir vienodi grūdeliai. Tačiau reikia pažymėti, kad jei naudojama dvigubo sluoksnio SiO₂/SiNx buferinė struktūra, kristalizacijos lazeriu metu gali atsirasti vandenilio sprogimo reiškinys, dėl kurio gali atsirasti defektų. 

Sprendimai apima dehidrogenavimo kepimą prieš kristalizaciją lazeriu arba vieno sluoksnio SiO₂ struktūros naudojimą su ypač mažu vandenilio kiekiu.

LDD technologija apima mažos dozės jonų implantavimą šaltinio / nutekėjimo srityse vartų viduje, tiksliai kontroliuojant dopingo koncentraciją, kad susidarytų koncentracijos buferinė zona su dideliu serijiniu atsparumu. Tai efektyviai sumažina vietinio elektrinio lauko gradientą, slopina nuotėkio srovę ir išvengia karšto nešiklio efekto.

Pramoniniai pritaikymai ir profesionalūs ekrano sprendimai

Ekrano technologijai tobulėjant link didesnės skiriamosios gebos, mažesnės energijos suvartojimo ir plonesnių formų, LTPS-TFT tapo kritiniu technologiniu keliu vidutinės ir aukščiausios klasės ekranų skydams. Praktiškai įgyvendinant gaminį, bendras ekrano modulių dizainas ir gamybos pajėgumai yra vienodai svarbūs.

Šioje srityje CNK (CNAOKE Electronics santrumpa) yra specializuota technologijų įmonė, kurianti, gaminanti ir parduodanti ekrano įrenginius ir HMI (žmogaus ir mašinos sąsaja) interaktyvius produktus, pripažinta „specializuota, patobulinta, išskirtine ir naujoviška“ įmone.

Pagrindiniai jos produktai yra vienspalviai LCD ir vienspalviai moduliai, 0,96–15,6 colio TFT ekrano moduliai, OLED moduliai ir interaktyvūs HMI moduliai, plačiai naudojami pramoniniame valdyme, išmaniuosiuose namuose, medicinos įrangoje, automobilių ekranuose ir daugelyje kitų sričių.

Nesvarbu, ar patenkinti pagrindinius ekrano poreikius, naudojant LCD ekranus, ar su didelio našumo sprendimais, kurių reikalauja LCD ekranų gamintojai, CNK siūlo pritaikytus, ekonomiškus sprendimus. Naudodamasi pažangiomis gamybos linijomis ir griežta kokybės kontrolės sistema, CNK ir toliau tiekia stabilius pagrindinius ekrano komponentus savo klientams.

Išvada

Nuo pagrindinės LTPS TFT technologijos iki pilnų ekrano modulių integravimo ir optimizavimo – kiekvienas ekrano pramonės pažanga priklauso nuo medžiagų, procesų ir projektavimo galimybių sinergijos. CNK ir toliau didins savo buvimą ekrano ir žmogaus ir mašinos sąveikos srityse, padėdamas daugiau galutinių produktų pasiekti aiškesnę ir išmanesnę rodymo patirtį.

Apie CNK

2010 m. Šendžene įkurta CNK Electronics (trumpai CNK) 2019 m. išplėtė pirmaujančią pasaulyje gamyklą Longjane, Fudziane. Tai nacionalinė specializuota ir novatoriška „mažoji milžiniška“ įmonė, kuri specializuojasi projektuojant, kuriant, gaminant ir parduodant ekrano gaminius. CNK teikia klientams visą ekonomiškai efektyvių mažų ir vidutinių ekranų modulių, sprendimų ir paslaugų, pasižyminčių puikia kokybe, asortimentą visame pasaulyje. Į technologijas ir aukštą kokybę orientuotas CNK palaiko tvarų vystymąsi, stengiasi klientams pasiūlyti geresnes ir stabilesnes paslaugas.