Aprofundare în tehnologia polisiliciului la temperatură joasă: miezul ecranului TFT și aplicațiile industriale

Prezentare generală a tehnologiei cu tranzistori cu peliculă subțire

În panourile moderne de afișare cu matrice activă, tranzistorul cu peliculă subțire (TFT) servește ca componentă principală de conducere. Regiunea activă a canalului este realizată în principal din material siliconic. Pe baza diferențelor de proces și de performanță, TFT-urile sunt clasificate în principal în trei tipuri: siliciu amorf (a-Si), polisiliciu la temperatură joasă (LTPS) și polisiliciu la temperatură înaltă (HTPS). 

Printre acestea, tehnologia polisiliciului la temperatură joasă (LTPS) a devenit alegerea principală pentru liniile de producție de a șasea generație și mai jos, datorită mobilității excelente a electronilor, consumului redus de energie, rezoluției înalte și procesului de fabricație relativ simplu.

Analiza aprofundată a designului structurii LTPS-TFT

După cum se arată în Figura 1, o structură tipică LTPS-TFT de tip LDD (drenaj ușor dopat) constă în principal dintr-un substrat și un strat tampon. Substratul este de obicei realizat din sticlă optică de afișare fără alcali, pe care este depus un strat tampon de dioxid de siliciu (SiO₂) sau o structură cu dublu strat SiO₂/SiNx. 

Funcția cheie a acestui strat tampon este de a preveni difuzarea ionilor metalici din sticlă în regiunea activă din polisiliciu, suprimând astfel formarea defectelor și curentul de scurgere.

În comparație cu SiO₂ cu un singur strat, SiNx (nitrură de siliciu) are o constantă dielectrică mai mare (SiO₂ ~4, SiNx 6–8), oferind o rezistență mai bună la rupere, performanță de barieră și capacitate de reparare la oxidare. Nitrura de siliciu preparată prin PE-CVD poate avea un conținut de oxigen de aproximativ 10²² cm⁻³, asigurând stabilitatea dispozitivului.

Pentru procesul de policristalizare, stratul de siliciu amorf trebuie transformat într-un strat de polisiliciu. Metodele comune includ cristalizarea în fază solidă, cristalizarea laterală indusă de metal (de exemplu, indusă de nichel) și cristalizarea cu laser.

 Printre acestea, cristalizarea cu laser realizează cristalizarea prin topire instantanee la temperatură ridicată, oferind eficiență ridicată și granule uniforme. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, dacă se utilizează o structură tampon SiO₂/SiNx cu dublu strat, poate apărea un fenomen de explozie a hidrogenului în timpul cristalizării laser, ducând la defecte. 

Soluțiile includ efectuarea unei coacere de dehidrogenare înainte de cristalizarea cu laser sau utilizarea unei structuri SiO₂ cu un singur strat cu conținut extrem de scăzut de hidrogen.

Tehnologia LDD implică implantarea ionilor cu doze mici în regiunile sursă/dren din interiorul porții, controlând cu precizie concentrația de dopaj pentru a forma o zonă tampon de concentrație cu rezistență în serie mare. Acest lucru reduce în mod eficient gradientul câmpului electric local, suprimă curentul de scurgere și evită efectul de purtător fierbinte.

Aplicații industriale și soluții profesionale de afișare

Pe măsură ce tehnologia de afișare evoluează către o rezoluție mai mare, un consum mai mic de energie și factori de formă mai subțiri, LTPS-TFT a devenit o cale tehnologică critică pentru panourile de afișare de la nivel mediu până la înalt. În implementarea practică a produsului, proiectarea generală și capacitatea de producție a modulelor de afișare sunt la fel de importante.

În acest domeniu, CNK (abreviere pentru CNAOKE Electronics) este o întreprindere tehnologică specializată implicată în dezvoltarea, producția și vânzarea dispozitivelor de afișare și a produselor interactive HMI (interfață om-mașină), recunoscută ca o întreprindere „Specializată, Rafinată, Distinctivă și Inovatoare”.

Produsele sale principale includ LCD-uri monocrome și module monocrome, module de afișare TFT de la 0,96 până la 15,6 inchi, module OLED și module interactive HMI, utilizate pe scară largă în controlul industrial, casă inteligentă, echipamente medicale, afișaje auto și multe alte domenii.

Fie pentru nevoi de afișare de bază folosind ecrane LCD sau soluții de înaltă performanță cerute de producătorii de afișaje LCD, CNK oferă soluții personalizate, rentabile. Folosind linii de producție avansate și un sistem strict de control al calității, CNK continuă să livreze clienților săi componente de afișaj stabile, de bază.

Concluzie

De la tehnologia de bază LTPS TFT până la integrarea și optimizarea modulelor complete de afișare, fiecare progres în industria de afișare se bazează pe sinergia materialelor, proceselor și capabilităților de proiectare. CNK va continua să-și aprofundeze prezența în domeniul afișajului și al interacțiunii om-mașină, ajutând mai multe produse finale să obțină experiențe de afișare mai clare și mai inteligente.

Despre CNK

Fondată în Shenzhen în 2010, CNK Electronics (CNK pe scurt) și-a extins fabrica lider mondial din Longyan, Fujian în 2019. Este o întreprindere națională specializată și inovatoare „mic gigant”, specializată în proiectarea, dezvoltarea, producția și vânzarea de produse de afișare. CNK oferă clienților o gamă completă de module, soluții și servicii de afișare de dimensiuni mici și mijlocii rentabile, cu o calitate excelentă în întreaga lume. Orientat spre tehnologie și calitate înaltă, CNK menține dezvoltarea durabilă, lucrează pentru a oferi clienților servicii mai bune și stabile.