Poglobite se v tehnologijo nizkotemperaturnega polisilicija: Jedro zaslona TFT in industrijske aplikacije

Pregled tehnologije tankoplastnih tranzistorjev

V sodobnih zaslonskih ploščah z aktivno matriko služi tankoplastni tranzistor (TFT) kot osrednja pogonska komponenta. Aktivno območje kanala je v glavnem izdelano iz silicijevega materiala. Na podlagi razlik v procesu in zmogljivosti so TFT-ji večinoma razvrščeni v tri vrste: amorfni silicij (a-Si), nizkotemperaturni polisilicij (LTPS) in visokotemperaturni polisilicij (HTPS). 

Med temi je tehnologija nizkotemperaturnega polisilicija (LTPS) zaradi svoje odlične mobilnosti elektronov, nizke porabe energije, visoke ločljivosti in relativno enostavnega proizvodnega procesa postala glavna izbira za 6. generacijo in nižje proizvodne linije.

Poglobljena analiza zasnove strukture LTPS-TFT

Kot je prikazano na sliki 1, je tipična struktura LTPS-TFT tipa LDD (rahlo dopiranega odtoka) sestavljena predvsem iz substrata in vmesne plasti. Substrat je običajno izdelan iz brezalkalnega optičnega stekla, na katerega je nanesena vmesna plast silicijevega dioksida (SiO₂) ali dvoslojna struktura SiO₂/SiNx. 

Ključna funkcija tega vmesnega sloja je preprečiti difuzijo kovinskih ionov iz stekla v aktivno področje polisilicija, s čimer se prepreči nastajanje napak in tok uhajanja.

V primerjavi z enoslojnim SiO₂ ima SiNx (silicijev nitrid) višjo dielektrično konstanto (SiO₂ ~4, SiNx 6–8), ki nudi boljšo odpornost proti razpadu, učinkovitost pregrade in sposobnost popravljanja oksidacije. Silicijev nitrid, pripravljen s PE-CVD, ima lahko vsebnost kisika do približno 10²² cm⁻³, kar zagotavlja stabilnost naprave.

Za postopek polikristalizacije je treba plast amorfnega silicija pretvoriti v plast polisilicija. Običajne metode vključujejo kristalizacijo v trdni fazi, lateralno kristalizacijo, ki jo povzroči kovina (npr. z nikljem) in lasersko kristalizacijo.

 Med temi laserska kristalizacija doseže kristalizacijo s takojšnjim visokotemperaturnim taljenjem, ki nudi visoko učinkovitost in enotna zrna. Vendar je treba opozoriti, da če se uporablja dvoslojna puferska struktura SiO₂/SiNx, lahko med lasersko kristalizacijo pride do pojava eksplozije vodika, kar povzroči napake. 

Rešitve vključujejo izvedbo dehidrogenacijskega pečenja pred lasersko kristalizacijo ali uporabo enoslojne strukture SiO₂ z izjemno nizko vsebnostjo vodika.

Tehnologija LDD vključuje implantacijo nizkih odmerkov ionov v območja izvora/odvoda znotraj vrat, pri čemer se natančno nadzoruje koncentracija dopinga, da se oblikuje koncentracijsko vmesno območje z visoko serijsko odpornostjo. To učinkovito zmanjša gradient lokalnega električnega polja, zavira tok uhajanja in se izogne ​​učinku vročega nosilca.

Industrijske aplikacije in profesionalne zaslonske rešitve

Ker se tehnologija zaslona razvija v smeri višje ločljivosti, nižje porabe energije in tanjših oblik, je LTPS-TFT postal kritična tehnološka pot za zaslonske plošče srednjega do višjega razreda. Pri praktični implementaciji izdelka sta celotna zasnova in zmogljivost izdelave zaslonskih modulov enako pomembni.

Na tem področju je CNK (okrajšava za CNAOKE Electronics) specializirano tehnološko podjetje, ki se ukvarja z razvojem, proizvodnjo in prodajo prikazovalnih naprav in interaktivnih izdelkov HMI (vmesnik človek-stroj), priznano kot "Specializirano, prefinjeno, značilno in inovativno" podjetje.

Njeni glavni proizvodi vključujejo enobarvne LCD-je in enobarvne module, 0,96‑ do 15,6-palčne zaslonske module TFT, OLED module in interaktivne module HMI, ki se pogosto uporabljajo v industrijskem nadzoru, pametnem domu, medicinski opremi, avtomobilskih zaslonih in na mnogih drugih področjih.

Ne glede na to, ali gre za osnovne potrebe zaslona z uporabo LCD zaslonov ali visoko zmogljive rešitve, ki jih zahtevajo proizvajalci LCD zaslonov, CNK ponuja prilagojene, stroškovno učinkovite rešitve. Z izkoriščanjem naprednih proizvodnih linij in strogega sistema nadzora kakovosti CNK svojim strankam še naprej zagotavlja stabilne, osnovne komponente zaslona.

Zaključek

Od osnovne tehnologije LTPS TFT do integracije in optimizacije celotnih zaslonskih modulov, vsak napredek v industriji zaslonov temelji na sinergiji materialov, procesov in oblikovalskih zmogljivosti. CNK bo še naprej poglabljal svojo prisotnost na področju zaslonov in interakcij človek-stroj, s čimer bo več končnim izdelkom pomagal doseči jasnejše in pametnejše zaslonske izkušnje.

O CNK

Podjetje CNK Electronics (na kratko CNK), ustanovljeno v Shenzhenu leta 2010, je leta 2019 razširilo vodilno svetovno tovarno v Longyanu v Fujianu. Je nacionalno specializirano in inovativno podjetje »mali velikan«, ki je specializirano za načrtovanje, razvoj, proizvodnjo in prodajo izdelkov za prikazovanje. CNK strankam zagotavlja celotno paleto stroškovno učinkovitih zaslonskih modulov, rešitev in storitev z odlično kakovostjo po vsem svetu. Usmerjen v tehnologijo in visoko kakovost, CNK ohranja trajnostni razvoj, deluje tako, da strankam ponuja boljše in stabilne storitve.