薄膜晶体管(TFT)是主动驱动平板显示的核心元件,微晶硅TFT性能优于非晶硅,制作工艺比多晶硅简单,是实现AM-OLED的方案之一。 我们的研究由单个TFT器件,到TFT器件的集成,最终实现7英寸的TFT-OLED 显示屏。主要结果如下。 一.微晶硅TFT 器件的研究 1.有源层的研究;(a)研究了生长条件如氢稀释浓度、衬底温度、功率密度和反应气体压强对微晶硅晶化率的影响。(b)采用PECVD双倍频(27.12MHz)直接生长微晶硅薄膜:采用双倍频技术提升微晶硅薄膜的沉积速率,改善薄膜的晶化率,直接生长出高质量的微晶硅薄膜。 2.绝缘层的研究:(a)通过优化工艺参数从而调节表面的粗糙度及薄膜的折射率。将SiNx的折射率控制在1.85-1.90之间,有利于生长高质量的微晶硅薄膜.(b)SiNx绝缘层采用沉积速率“先快后慢”两步沉积工艺,改善绝缘层/有源层之间的界面态, 3.界面的改善:(a) SiNx绝缘层表面采用plasma处理,改善了器件的关态电流,提高开关比,降低了阈值电压。(b)双有源层结构:采用a-Si/uc-Si复合结构薄膜代替uc-Si薄膜作为有源层,改善了关态电流,由6x10-10 A 降到 6x10-12 A. 4.基于无重掺杂的新型源漏电极的微晶硅TFT研究:为了避免传统重掺杂电极使用磷烷硼烷等有毒气体,研制安全的欧姆电极.(a)采用铝合金作为源漏电极我们采用铝合金作用源漏电极。(b)制备 Al/LiF源漏电极。在Al电极与μc-Si之间插入LiF薄层,制成Al/LiF源漏电极,其电子注入势垒由Al电极的0.512eV降到0.12eV。优化后TFT性能:迁移率0.5cm2/V.s, 阈值电压0.59V,开关比大于106 。 二.TFT 基板的制作:(a)像素采用2T1C 结构设计。基板尺寸:7英寸。分辨率:VGA 640×RGB(H)×480(V)。驱动电压:6-13V。像素大小:222um×74um。(b)工艺:6 MASK 工艺:制作栅极;形成硅岛;制作源漏电极及沟道;接触孔;制作像素电极 (ITO);制作平坦化层。 三.TFT-OLED显示屏的制作。 在TFT基板上制备OLED 得到7inch AMOLED彩色显示屏。分辨率:640X480;亮度:165 cd/m2;NTSC:65.5%。项目圆满完成.