高性能多晶硅TFT及其在SOG中的应用研究

摘要

用多晶硅薄膜实现AMLCD及其外围电路的集成一体化,即玻璃基系统(SOG),是多晶硅薄膜晶体管和AMLCD的十分重要的发展趋势.该文从工艺上和理论上对此开展了深入的研究.在实验上,该文首次提出并采用准分子激光诱导两步晶化方法,实现了对a-Si薄膜的激光晶化,获得了大晶粒尺寸的多晶硅薄膜及多晶硅TFT器件.与常规激光晶化相比晶业尺寸扩大3-6倍,场效应迁移率扩大2-3倍,阈值电压和关态时漏电流相应降低,开态电流显著提高.在理论上,通过求解热传导方程获得了激光晶化时非晶硅薄膜中的温场分布,并求出其热穿透深度;通过分析二次晶料生长的微观过程,导出二次晶粒生长速率的解析表达式,从理论上解释了两次激光晶化扩大晶粒尺寸的物理原因.该文根据理论研究结果,提出了高效率的氢等离子钝化新工艺.提出了多晶硅薄膜表面NO(或N<,2>O、NH<,3>)等离子表面钝化和栅介质表面氮化新技术.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1 LCD的发展现状与趋势

§1.2多晶硅有源矩阵液晶显示器

§1.3 p-Si薄膜的制备方法

§1.4提高多晶硅薄膜性能的方法

§1.5玻璃基系统(SOG)的提出

本文研究的重要意义与内容安排

第二章多晶硅薄膜的激光诱导两步晶化的理论研究

§2.1引言

§2.2激光晶化的理论分析

§2.3非晶硅薄膜的二次晶粒生长

§2.4结论

第三章激光诱导两步晶化制备p-Si TFT的工艺研究

§3.1引言

§3.2多晶硅薄膜的激光诱导两步晶化

§3.3多晶硅薄膜的拉曼光谱分析

§3.4多晶硅薄膜晶体管的性能

§3.5结论

第四章多晶硅薄膜的等离子氢化工艺研究

§4.1引言

§4.2多晶硅薄膜晶体管的制备方法

§4.3多晶硅薄膜的氢化机理

§4.4氢化工艺对器件性能的影响

§4.5几何尺寸与氢化效率的关系

§4.6结论

第五章P-SiTFT的表面钝化研究

§5.1引言

§5.2表面处理工艺

§5.3 p-SiTFT的转移特性

§5.4可靠性与热稳定性

§5.5表面与栅介质钝化的微观机理

§5.6结论

第六章用于电路设计的多晶硅薄膜晶体管模型

§6.1引言

§6.2模型基本方程

§6.3多晶硅TFT性能参数的提取

§6.4模拟结果

§6.5结论

第七章EEPROM电路的设计与制造

§7.1引言

§7.2 EC-TFT的结构与制造工艺

§7.3漏电极处电场强度分析与TFT特性

§7.4 EEPROM电路的设计

§7.5结论

第八章全文结论及展望

致谢

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