薄膜晶体管器件自动化电学表征系统的研究

摘要

随着薄膜晶体管（thin film transistor，TFT）器件在平板显示以及其它大面积电子方面的广泛应用，有关TFT器件技术的研究获得越来越多的重视。在TFT器件的研究过程中，必须通过测量系统的量测获得其准确的特性参数，才能掌握该TFT的工作特性。因此，TFT的测量系统在其研究过程中非常重要。　　TFT电学表征所需测试的最低电流信号在皮安（pA:10-12A）数量级。而且，为获得完整的特性信息，测量过程中需要多种偏置方式。因此，理想的测试系统要具备低漏电流、高可靠性、多测试模式切换方便以及易于安放、低成本等特征。目前常用的基于探针台的测试方法，操作繁琐，测量效率低，而且漏电流低的高质量探针台价格高昂、体积和重量较大。本课题通过优化印刷电路板（printed circuit board，PCB）的设计，制作出满足TFT低电流测试要求的电路板，然后选择不引入干扰的电控开关器件，设计完成一套可由电脑程序控制的TFT自动电学测试系统。整个测试系统由测试夹具、自动控制模块、电脑及源表组成。该系统相对传统的探针台测试系统，具有更高的稳定性；可同时量测多个器件，更加高效，同时，成本低廉、体积小。利用该系统获得的测试效果可与目前常用的探针台测试方式相比拟。该系统将能为TFT器件技术的研究提供低成本、方便而可靠的测试方案。

目录

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2研究背景

1.3开发TFT器件自动电学表征系统的意义

1.4 TFT电学表征测量系统研究设计和验证方法

1.5本文研究的主要内容及章节安排

第二章 TFT器件工作原理及其电学表征研究分析

2.1 TFT的结构及工作原理

2.2 TFT的主要电学表征

2.3 TFT电学表征的信号特点及测量要求

2.4本章小结

第三章 TFT自动电学表征系统实现难点及解决方案

3.1 TFT电学表征测量系统分析

3.2测试夹具设计

3.3自动控制模块设计

3.4本章小结

第四章 TFT自动电学表征系统的实现

4.1 TFT自动电学表征测量系统顶层设计

4.2测试夹具及自动控制系统硬件设计

4.3自动控制电路固件设计

4.4电脑端控制程序（上位机程序）设计

4.5本章小节

第五章 TFT自动电学表征系统验证

5.1测试验证方案

5.2测试验证数据结果

5.3本章小节

第六章 总结

6.1主要工作与创新点

6.2薄膜晶体管器件自动电学表征系统展望

参考文献

附录1

附录2

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文