Dyk dybt ned i lavtemperatur polysiliciumteknologi: TFT-skærmkerne og industrielle applikationer

Oversigt over tyndfilmstransistorteknologi

I moderne skærmpaneler med aktiv matrix fungerer tyndfilmstransistoren (TFT) som kernedrivkomponenten. Det kanalaktive område er primært lavet af siliciummateriale. Baseret på proces- og ydeevneforskelle er TFT'er hovedsageligt klassificeret i tre typer: amorft silicium (a-Si), lavtemperatur polysilicium (LTPS) og højtemperatur polysilicium (HTPS). 

Blandt disse er lavtemperatur polysilicium (LTPS) teknologi blevet det almindelige valg for 6. generation og under produktionslinjer på grund af dens fremragende elektronmobilitet, lave strømforbrug, høje opløsning og relativt enkle fremstillingsproces.

Dybdegående analyse af LTPS-TFT strukturdesign

Som vist i figur 1 består en typisk LDD (let doteret dræn) type LTPS-TFT struktur primært af et substrat og et bufferlag. Substratet er sædvanligvis lavet af alkalifrit optisk glas af displaykvalitet, hvorpå et bufferlag af siliciumdioxid (SiO₂) eller en dobbeltlags SiO₂/SiNx-struktur er aflejret. 

Nøglefunktionen af ​​dette bufferlag er at forhindre metalioner fra glasset i at diffundere ind i det aktive polysiliciumområde og derved undertrykke defektdannelse og lækstrøm.

Compared with single-layer SiO₂, SiNx (silicon nitride) has a higher dielectric constant (SiO₂ ~4, SiNx 6–8), offering better breakdown resistance, barrier performance, and oxidation repair capability. Siliciumnitrid fremstillet af PE-CVD kan have et oxygenindhold så højt som ca. 10²² cm⁻³, hvilket sikrer enhedens stabilitet.

Til polykrystallisationsprocessen skal det amorfe siliciumlag omdannes til et polysiliciumlag. Almindelige metoder omfatter fastfasekrystallisation, metal-induceret lateral krystallisation (f.eks. nikkel-induceret) og laserkrystallisation.

 Blandt disse opnår laserkrystallisation krystallisation gennem øjeblikkelig højtemperatursmeltning, hvilket giver høj effektivitet og ensartede korn. Det skal dog bemærkes, at hvis der anvendes en dobbeltlags SiO2/SiNx-bufferstruktur, kan der forekomme et hydrogeneksplosionsfænomen under laserkrystallisation, hvilket fører til defekter. 

Løsninger omfatter udførelse af en dehydrogeneringsbagning før laserkrystallisation eller anvendelse af en enkeltlags SiO₂-struktur med ekstremt lavt hydrogenindhold.

LDD technology involves low-dose ion implantation in the source/drain regions inside the gate, precisely controlling the doping concentration to form a concentration buffer zone with high series resistance. Dette reducerer effektivt den lokale elektriske feltgradient, undertrykker lækstrøm og undgår den varme bærereffekt.

Industrielle applikationer og professionelle displayløsninger

As display technology evolves toward higher resolution, lower power consumption, and thinner form factors, LTPS-TFT has become a critical technological path for mid-to-high-end display panels. I praktisk produktimplementering er displaymodulernes overordnede design og fremstillingsevne lige så vigtige.

På dette område er CNK (forkortelse for CNAOKE Electronics) en specialiseret teknologivirksomhed, der beskæftiger sig med udvikling, produktion og salg af displayenheder og interaktive HMI-produkter (human-machine interface), anerkendt som en "Specialiseret, Raffineret, Distinctive og Innovative" virksomhed.

Dets hovedprodukter omfatter monokrome LCD-skærme og monokrome moduler, 0,96- til 15,6-tommer TFT-skærmmoduler, OLED-moduler og interaktive HMI-moduler, der er meget udbredt inden for industriel kontrol, smarte hjem, medicinsk udstyr, automobilskærme og mange andre områder.

Uanset om det drejer sig om grundlæggende skærmbehov ved brug af LCD-skærme eller højtydende løsninger, der kræves af LCD-skærmsproducenter, leverer CNK skræddersyede, omkostningseffektive løsninger. Ved at udnytte avancerede produktionslinjer og et strengt kvalitetskontrolsystem fortsætter CNK med at levere stabile kernedisplaykomponenter til sine kunder.

Konklusion

Fra kerne LTPS TFT-teknologi til integration og optimering af komplette skærmmoduler, er enhver fremgang i skærmindustrien afhængig af synergien mellem materialer, processer og designevner. CNK vil fortsætte med at uddybe sin tilstedeværelse inden for display og interaktion mellem mennesker og maskiner, hvilket hjælper flere slutprodukter med at opnå klarere og smartere displayoplevelser.

Om CNK

Founded in Shenzhen in 2010, CNK Electronics (CNK in brief) expanded the world leading factory in Longyan, Fujian in 2019. It is a national specialized and innovative "little giant" enterprise that specializes in the design, development, production and sales of display products. CNK provides customers with a full range of cost-effective small and medium-sized display modules, solutions, and services with excellent quality worldwide. Orienteret i teknologi og høj kvalitet, CNK holder en bæredygtig udvikling, arbejder for at tilbyde kunderne bedre og stabile tjenester.