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非晶硅薄膜晶體管(a-Si:H TFT--amorphous silicon thin film transistor)溝道采用非晶硅材料制成。由于非晶硅可以淀積在各種大面積的襯底上,所以生產成本低廉,得到了廣泛的應用。

中文名稱
非晶硅薄膜晶體管
英文名稱
α-Si∶H thin film transistor,TFT
定  義
利用氫化非晶硅具有敏感的場效應特性制備的薄膜場效應晶體管。具有很低的關斷電流和很高的開關電流比,廣泛用于液晶顯示屏和平面攝像器件的地址矩陣。
應用學科
材料科學技術(一級學科),半導體材料(二級學科),非晶和微晶半導體材料(三級學科)

非晶硅薄膜晶體管造價信息

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材料名稱 規格/型號 市場價
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材料名稱 規格/需求量 報價數 最新報價
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非晶硅薄膜晶體管簡介文獻

第07章薄膜晶體管的結構與設計 第07章薄膜晶體管的結構與設計

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第07章薄膜晶體管的結構與設計

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多循環快速熱退火誘導普通玻璃襯底非晶硅薄膜晶化 多循環快速熱退火誘導普通玻璃襯底非晶硅薄膜晶化

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介紹一種使用快速熱退火設備,經多次循環退火誘導,在普通玻璃襯底上生長非晶硅薄膜晶化的實驗方法.利用拉曼(Raman)光譜、原子力顯微鏡(atomic force microscope,AFM)、紫外可見分光光度計(UV-VISspectrophotometer)和霍爾(Hall)測試系統對薄膜的結構、形貌及電子遷移率進行測試.結果表明,當退火溫度達到680℃時,薄膜開始出現晶化現象;隨著快速熱退火次數的增加,拉曼光譜在500 cm~(-1)處測得多晶硅特征峰;在循環退火5次后,其最佳晶化率達到71.9%,光學帶隙下降,晶粒增大,載流子遷移率提高.

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非晶硅是一種直接能帶半導體,它的結構內部有許多所謂的“懸鍵”,也就是沒有和周圍的硅原子成鍵的電子,這些電子在電場作用下就可以產生電流,并不需要聲子的幫助,因而非晶硅可以做得很薄,還有制作成本低的優點。

氧化物薄膜晶體管和非晶硅薄膜晶體管的主要區別是電子通道的材料是氧化物而不是非晶硅。常用的襯底為二氧化硅。薄膜晶體管主要應用于液晶顯示器(LCD)和有機發光半導體(OLED)中。在傳統的晶體管中,半導體材料為襯底,如晶圓。

薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)是平板顯示的核心器件,不論AMLCD顯示還是AMOLED顯示,其每一個像素都依賴TFT進行開關和驅動。根據TFT有源層半導體材料的不同,當前主流的TFT技術可分為氫化非晶硅(a-Si:H)TFT、低溫多晶硅(low-temperature poly-Si, LTPS。TFT和非晶氧化物(AOS)TFT。

其中,a-Si:HTFT和poly-Si TFT已經在平板顯示面板工藝中實現了大面積產業化。然而,a-Si:H TFT較低的遷移率(<1cm2/Vs)不能滿足下一代平板顯示的驅動要求,而poly-Si TFT較差的大面積均勻性使其主要面向小尺寸顯示的應用中。

另一方面,氧化物TFT以其遷移率較高(幾~幾十cm2/Vs)、大面積均勻性較好、制備工藝溫度較低等諸多優勢被認為最有可能應用于下一代平板顯示中。

單晶硅多晶硅非晶硅非晶硅片

非晶硅太陽電池是1976年有出現的新型薄膜式太陽電池,它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同,硅材料消耗很少,電耗更低,非常吸引人。制造非晶硅太陽電池的方法有多種,最常見的是輝光放電法,還有反應濺射法、化學氣相沉積法、電子束蒸發法和熱分解硅烷法等。輝光放電法是將一石英容器抽成真空,充入氫氣或氬氣稀釋的硅烷,用射頻電源加熱,使硅烷電離,形成等離子體。非晶硅膜就沉積在被加熱的襯底上。若硅烷中摻人適量的氫化磷或氫化硼,即可得到N型或P型的非晶硅膜。襯底材料一般用玻璃或不銹鋼板。這種制備非晶硅薄膜的工藝,主要取決于嚴格控制氣壓、流速和射頻功率,對襯底的溫度也很重要。非晶硅太陽電池的結構有各種不同,其中有一種較好的結構叫PiN電池,它是在襯底上先沉積一層摻磷的N型非晶硅,再沉積一層未摻雜的i層,然后再沉積一層摻硼的P型非晶硅,最后用 電子束蒸發一層減反射膜,并蒸鍍銀電極。此種制作工藝,可以采用一連串沉積室,在生產中構成連續程序,以實現大批量生產。同時,非晶硅太陽電池很薄,可以制成疊層式,或采用集成電路的方法制造,在一個平面上,用適當的掩模工藝,一次制作多個串聯電池,以獲得較高的電壓。因為普通晶體硅太陽電池單個只有0.5伏左右的電壓,現在日本生產的非晶硅串聯太陽電池可達2.4伏。目前非晶硅太陽電池存在的問題是光電轉換效率偏低,國際先進水平為10%左右,且不夠穩定,常有轉換效率衰降的現象,所以尚未大量用于作大型太陽能電源,而多半用于弱光電源,如袖珍式電子計算器、電子鐘表及復印機等方面。估計效率衰降問題克服后,非晶硅太陽電池將促進太陽能利用的大發展,因為它成本低,重量輕,應用更為方便,它可以與房屋的屋面結合構成住戶的獨立電源.

在猛烈陽光底下,單晶體式太陽能電池板較非晶體式能夠轉化多一倍以上的太陽能為電能,但可惜單晶體式的價格比非晶體式的昂貴兩三倍以上,而且在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽能

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