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透明氧化物半導(dǎo)體TFT的最新開(kāi)發(fā)成果

編輯:yuanyuan 2010-01-28 13:41:04 瀏覽:1693  來(lái)源:日經(jīng)BP社

  在透明非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體國(guó)際會(huì)議“International Workshop on transparent amorphous oxide semiconductors(TAOS 2010)”(1月25~26日,東京工業(yè)大學(xué)SUZUKAKEDAI校區(qū))首日主題演講會(huì)之后舉行的“FPD I”研討會(huì)上,代表日本和韓國(guó)的3家FPD企業(yè)分別發(fā)布了透明氧化物半導(dǎo)體TFT的最新開(kāi)發(fā)成果。夏普、韓國(guó)LG顯示器及韓國(guó)三星電子(Samsung Electroncis)依次登臺(tái)演講。三家公司對(duì)透明氧化物半導(dǎo)體TFT的優(yōu)勢(shì)及目標(biāo)用途的認(rèn)識(shí)基本一致。為了確保可靠性達(dá)到實(shí)用水平,三方已展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)。

  最先發(fā)表演講的是夏普。演講內(nèi)容是已在2009年12月舉行的學(xué)會(huì)“International Display Workshops(IDW)”上公開(kāi)過(guò)的、使用透明氧化物半導(dǎo)體IGZO(In, Ga, Zn, O)的2.6英寸QVGA(320×240像素素)TFT液晶面板(參閱本站報(bào)道)。夏普稱,這種面板解決了IGZO濺射工藝穩(wěn)定性及IGZO-TFT可靠性兩方面的問(wèn)題。夏普還稱,IGZO-TFT的可靠性可與普通TFT液晶面板使用的非結(jié)晶硅TFT相當(dāng)。試制的液晶面板為T(mén)N模式、灰階為6bit、對(duì)比度為300:1。該公司還將試制面板帶入會(huì)場(chǎng)內(nèi)的展示區(qū),現(xiàn)場(chǎng)演示了彩色影像的顯示情況。

  韓國(guó)雙雄LG和三星展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)

  兩家韓國(guó)公司均首次公開(kāi)了新數(shù)據(jù)。LG顯示器首先發(fā)表了演講,演講內(nèi)容包括,(1)在刻蝕阻擋層(Etch Stopper)中采用SiO2的IGZO-TFT;(2)在IGZO層上形成TiOx膜的新結(jié)構(gòu)IGZO-TFT的開(kāi)發(fā)。

  關(guān)于(1)中提及的SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT,LG提到了原來(lái)存在的問(wèn)題——“光對(duì)TFT特性造成的影響”,并稱“即使在4500cd/㎡亮度的背照燈光條件下,也可確保充分的可靠性”。另外,關(guān)于外光及溫度的影響,LG稱沒(méi)有問(wèn)題。LG目前正在使用這種IGZO-TFT,開(kāi)發(fā)15英寸電視用有機(jī)EL面板。每個(gè)像素由5個(gè)晶體管和兩個(gè)電容器組成。像素?cái)?shù)為1366×768,亮度為200cd/㎡。

  至于(2)中提到的設(shè)有TiOx膜的IGZO-TFT,LG稱與SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT相比,制造工藝簡(jiǎn)單,而且成本低。該公司此次還提到了IGZO-TFT的性能及可靠性,稱“與SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT相當(dāng)”。據(jù)稱遷移率可達(dá)到9cm2/Vs以上。

  三星電子的演講內(nèi)容包括,(a)基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)IGZO-TFT的開(kāi)發(fā);(b)在液晶面板的底板使用IGZO-TFT時(shí)的長(zhǎng)期可靠性;(c)IGZO-TFT面板的試制等三個(gè)方面。關(guān)于(a)中提到的基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)IGZO-TFT,三星稱可開(kāi)發(fā)出高性能TFT。該公司表示,能夠獲得遷移率為5~7cm2/Vs、NBTS(negative bias temperature stress)穩(wěn)定性低于1V的出色性能。據(jù)稱光對(duì)斷態(tài)電流產(chǎn)生的影響也小于非晶硅TFT,而且十分穩(wěn)定。

  (b)中提及的用于液晶面板時(shí)的長(zhǎng)期可靠性,仍是今后的研究課題。三星指出了光會(huì)造成閾值電壓隨偏壓應(yīng)力(Bias Stress)變化加快的問(wèn)題。這會(huì)造成液晶面板顯示混亂。作為最新的研究案例,該公司介紹了亮度為10000cd/m2的白色LED背照燈光的影響。關(guān)于(c)中提到的IGZO-TFT面板試制,三星介紹了顯示器用17英寸SXGA液晶面板,以及內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)器(Gate Driver)的個(gè)人電腦用15.1英寸WXGA液晶面板。該公司還將15.1英寸WXGA液晶面板帶入會(huì)場(chǎng)內(nèi)的展示區(qū),現(xiàn)場(chǎng)演示了彩色影像的顯示。

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