發(fā)布時(shí)間：2020-08-04 16:33

【摘要】：信息技術(shù)的發(fā)展代表著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,是人類面臨的量子式的躍進(jìn)。其中,顯示技術(shù)作為信息傳遞的重要載體,因其強(qiáng)大的信息交流能力和廣泛的綜合應(yīng)用性受到學(xué)業(yè)界的密切關(guān)注和研究。平板顯示憑借輕薄、高性能、低功耗、壽命長且環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)在顯示市場中占據(jù)著絕對的主導(dǎo)地位,下一代發(fā)展趨勢是大尺寸、高清化、智能化和柔性化。傳統(tǒng)的非晶硅材料因遷移率較低而多晶硅材料制備工藝復(fù)雜、激光晶化成本高等特點(diǎn)難以滿足下一代顯示技術(shù)低成本和大電流驅(qū)動(dòng)要求,限制了其進(jìn)一步發(fā)展,為此尋找新的薄膜材料將是一個(gè)重要的突破方向。近年來,低維半導(dǎo)體材料應(yīng)用在薄膜晶體管上展現(xiàn)出良好的電學(xué)特性,但自定位問題一直限制著其規(guī)模化發(fā)展。與此同時(shí),摩爾定律的發(fā)展不僅僅影響著微電子領(lǐng)域,對于大面積電子器件而言也是一個(gè)挑戰(zhàn),在未來高集成度和3D架構(gòu)將成為顯示領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。硅納米線憑借其獨(dú)特的一維結(jié)構(gòu)(與介質(zhì)層電容耦合最大化)、優(yōu)越的光電特性、輸運(yùn)特性以及與現(xiàn)代硅工藝技術(shù)兼容等特性,有望成為下一代新型薄膜材料。但自定位集成一直以來是一個(gè)棘手的難題。本論文所采用的一種全新的平面固-液-固(IPSLS)納米線生長技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)硅納米線在平面上直接自定位集成,從而減少了“自上而下”刻蝕技術(shù)帶來的高額成本以及降低氣-液-固(VLS)方式將豎直納米線轉(zhuǎn)移到平面上的操作難度,為硅納米線在大面積電子器件應(yīng)用中提供了思路。與此同時(shí)利用臺(tái)階退蝕技術(shù),將硅納米線的集成度提高到8NW/μm,基于此組裝的三維硅納米線薄膜晶體管呈現(xiàn)出開關(guān)比大于107,空穴遷移率達(dá)到60cm2/Vs,漏電流為10-13A的良好電學(xué)性能,對硅納米線薄膜晶體管在下一代顯示領(lǐng)域應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義�？傮w來說本論文創(chuàng)新點(diǎn)具體如下:1、采用IPSLS納米線生長模式精確調(diào)控納米線的生長,實(shí)現(xiàn)了大面積、自定位硅納米線的平面引導(dǎo)生長,其成功率高達(dá)90%。2、通過臺(tái)階退蝕技術(shù),實(shí)現(xiàn)高密度硅納米線的制備,相鄰納米線間距可達(dá)百納米,且不需使用任何高分辨率光刻技術(shù)。3、首次實(shí)現(xiàn)了硅納米線在三維空間上的可控集成,并制備了基于高密度硅納米線的薄膜晶體管。為自組裝硅納米線在未來三維薄膜晶體管中的應(yīng)用提供了理論和技術(shù)指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN321.5
【圖文】：

性能越做越好，價(jià)格越做越低。ＴＦＴ薄膜材料也在更新?lián)Q代，從非晶硅到逡逑多晶硅再到銦鎵鋅氧，甚至二維材料，納米線。顯示方式也百花齊放，如透明顯逡逑示和柔性顯示（圖１．２）邋，邋ＴＦＴ－ＬＣＤ今朝輝煌，未來可期。逡逑、一—0逡逑』．邋＇零？逡逑琴．■邋＾＿逡逑圖１．２柔性顯示在生活中的應(yīng)用逡逑１．２．２邋ＴＦＴ－ＬＣＤ的基本結(jié)構(gòu)及原理逡逑如圖１．３所示，ＴＦＴ－ＬＣＤ的結(jié)構(gòu)主要包括以下四個(gè)部分：背光源單元、面板逡逑單元、驅(qū)動(dòng)電路單元和外框。外框通常由金屬材料組成，作用是將背光源和面板逡逑３逡逑

第一章緒論邐吳小樣邐南京大學(xué)碩士畢業(yè)論文逡逑以及驅(qū)動(dòng)電路（Ｏｐｅｎ邋Ｃｅｌｌ）固定起來，保護(hù)顯示屏的玻璃邊緣。面板單元是逡逑ＴＦＴ－ＬＣＤ里的核心部件，負(fù)責(zé)顯示成像功能，包含ＴＦＴ基板，彩膜（Ｃｏｌｏｒ邋Ｆｉｌｔｅｒ，逡逑ＣＦ）基板，偏光板和液晶，如圖１．４所示。驅(qū)動(dòng)電路單元和面板單元相聯(lián)，包括逡逑驅(qū)動(dòng)芯片、印刷電路板接續(xù)基板等，主要作用是通過調(diào)節(jié)電壓來滿足所需背光源逡逑入射光的大小。而背光源的作用則是給ＴＦＴ－ＬＣＤ提供光源，由發(fā)光源、光學(xué)膜逡逑片、膠框組成。在面板單元中偏光板通過濾光作用可以獲得特定方向的光線，經(jīng)逡逑過液晶分子的扭轉(zhuǎn)作用，控制射出顯示屏的光線亮度，從而達(dá)到控制畫面明暗程逡逑度的作用。而液晶分子的扭轉(zhuǎn)來源于加在液晶上的像素電壓，這一像素電壓又由逡逑ＴＦＴ基板上的ＴＦＴ所控制。在ＣＦ基板上，一個(gè)像素由三個(gè)子像素組成，分別是逡逑紅色Ｒ、綠色Ｇ、藍(lán)色Ｂ。通過液晶層的入射光可以調(diào)節(jié)三個(gè)子像素的光亮，三逡逑個(gè)子像素互相配合來顯示不同的顏色［７］。逡逑

圖１．５是ＴＦＴ－ＬＣＤ的等效電路圖，從圖中可以看到ＴＦＴ－ＬＣＤ是一個(gè)矩陣單逡逑元，橫向加掃描線，縱向加數(shù)據(jù)線。掃描線控制ＴＦＴ的柵極，用來決定ＴＦＴ是逡逑否選通，源信號線連接ＴＦＴ的源極對液晶電容進(jìn)行充電。當(dāng)加在Ｇ極和Ｓ極的逡逑電壓Ｖｇｓ大于閥值電壓Ｖｔｈ時(shí)，源極和漏極導(dǎo)通，液晶電容充電，達(dá)到顯示效果；逡逑當(dāng)Ｖｇ小于閥值電壓Ｖｔｈ的時(shí)候，ＴＦＴ開關(guān)斷開，液晶電容保持充電電壓到下一逡逑掃描周期。對于？？個(gè)陣列單元來說，當(dāng)所有ＴＦＴ柵極相連的行線Ｇ，加高電平脈逡逑沖時(shí)，連接在Ｇ，上的ＴＦＴ全部被選通，圖像信號經(jīng)緩沖器同步加在ＴＦＴ源端相逡逑連的縱線上（Ｓｌ－Ｓｎ），選通的ＴＦＴ將信號電荷加在液晶像素上。Ｇｉ每幀被選通逡逑一次，Ｓｌ－Ｓｎ每行都要被選通。液晶像素一端與ＴＦＴ漏極相連，另一端與彩膜基逡逑板上的公共電極相連，可以等效為一電容。當(dāng)ＴＦＴ選通時(shí)，ＴＦＴ提供開電流給逡逑液晶像素充電，液晶像素即加上了電壓信號，信號的大小決定了顯示的內(nèi)容。與逡逑此同時(shí)，為了增加信號存儲(chǔ)時(shí)間，提供一個(gè)存儲(chǔ)電容與液晶像素并聯(lián)，這樣就可逡逑一

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本文編號：2780804