金屬氧化物薄膜晶體管(Metal Oxide Thin Film Transistor,MO TFT)具有遷移率高、均勻性好等方面優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字電路領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大,涉及顯示面板電路、射頻識(shí)別標(biāo)簽電路等。本文在傳統(tǒng)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工藝的電可擦只讀存儲(chǔ)器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前發(fā)表的基于MO TFT的EEPROM研究,闡述EEPROM工作原理以及外圍讀寫電路整體架構(gòu)。本文在MO TFT特性數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行模型提取,并根據(jù)EEPROM存儲(chǔ)單元的擦寫特性,使用MO TFT對(duì)EEPROM存儲(chǔ)單元進(jìn)行模擬,為后續(xù)的電路仿真奠定基礎(chǔ)。反相器是EEPROM讀寫電路架構(gòu)的基礎(chǔ),可以用于構(gòu)建其他電路模塊。本文針對(duì)傳統(tǒng)純N型TFT反相器電路存在的問(wèn)題,提出了一種使用輸出信號(hào)作為反饋的電路結(jié)構(gòu)并以此改進(jìn)傳統(tǒng)純N型反相器,仿真和測(cè)試結(jié)果都表明經(jīng)過(guò)改進(jìn)的反相器的高低噪聲容限增大,過(guò)渡區(qū)寬度縮窄,反相器的靜態(tài)特性得到極大改善。作為驗(yàn)證,本文采用改進(jìn)后反相器構(gòu)建并制備一個(gè)可用于EEPROM中的移位寄存器電路,該電路的第120級(jí)輸出信號(hào)擺幅為6 V~10.1 V,脈沖寬度為10.6μs,基本符合工作要求。本文分別設(shè)計(jì)EEPROM讀寫電路模塊的環(huán)形振蕩器、靈敏放大器以及電平移位電路:(1)本文的環(huán)形振蕩器通過(guò)在傳統(tǒng)反相器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用差分結(jié)構(gòu),為耦合電容提供與輸入信號(hào)完全反相的反饋信號(hào),減小環(huán)形振蕩器基本單元的狀態(tài)切換時(shí)間,有效降低級(jí)延時(shí),提高振蕩器的頻率,測(cè)試結(jié)果表明,六級(jí)和五級(jí)差分結(jié)構(gòu)環(huán)形振蕩器相對(duì)于對(duì)比例環(huán)形振蕩器的級(jí)延時(shí)減小率都大于20%。(2)針對(duì)MO TFT缺少可用的靈敏放大器電路,本文借鑒CMOS工藝下靈敏放大器設(shè)計(jì)思路,對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)于MO TFT特性的改進(jìn),并結(jié)合EEPROM基本存儲(chǔ)單元特性以及版圖設(shè)計(jì)規(guī)律,優(yōu)化電路。測(cè)試中靈敏放大器在模擬TFT關(guān)斷時(shí)輸出電壓可以達(dá)到8.73 V,在模擬TFT導(dǎo)通時(shí)輸出電壓可以達(dá)到1.33 V,符合電路工作要求。(3)本文利用改進(jìn)型反相器靜態(tài)特性好的特點(diǎn),采用多級(jí)耦合結(jié)構(gòu),提出兩種不同的電平移位電路,仿真結(jié)果表明兩種電平移位電路基本滿足利用低擺幅信號(hào)切換高擺幅信號(hào)的要求。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN321.5;TP333
【部分圖文】：

圖 1-2 a）4T2C 像素補(bǔ)償電路原理圖 b）工作波形[36]ig 1-2 a) The schematic of 4T2C pixel-compensation circuit b) Operation waveforms[驅(qū)動(dòng)電路電路在 AMOLED 中主要是提供行掃描信號(hào)給像素電路，本質(zhì)是數(shù)字器。早在液晶時(shí)代，LTPS TFT 由于其遠(yuǎn)超 a-Si TFT 的遷移率使得在驅(qū)動(dòng)電路成為了可能，現(xiàn)如今人們對(duì)于柔性窄邊框等方面的追求更加集成技術(shù)的研究發(fā)展。相應(yīng)的，基于 MO TFT 的行驅(qū)動(dòng)電路也被提出[ MO TFT 的閾值電壓偏負(fù)，這就導(dǎo)致了行驅(qū)動(dòng)電路中 MO TFT 在零偏較大的泄漏電流，容易導(dǎo)致行驅(qū)動(dòng)電路不能正常工作。基于上述原因提出了各自的解決方案，例如韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)的 Kim Binn 項(xiàng)目組（Series Two Transistors，STT）結(jié)構(gòu)來(lái)避免關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)的漏電，保，同時(shí)采用雙負(fù)電源配置來(lái)降低電路功耗[39]；韓國(guó)三星顯示公司利用出了浮動(dòng)?xùn)艠O的方案[42]，該方案可以通過(guò)電容產(chǎn)生更負(fù)電平，并借此

圖 1-3 a）基于 MO TFT 的行驅(qū)動(dòng)電路原理圖 b）工作波形[39]Fig 1-3 a) The schematic of gate driver employing MO TFT b) Operation waveforms[39]1.3.2 射頻識(shí)別標(biāo)簽電路伴隨著 MO TFT 在顯示領(lǐng)域中應(yīng)用研究的逐步鋪開，許多科研團(tuán)隊(duì)也在開拓 MOTFT 在數(shù)字電路等其他領(lǐng)域中的發(fā)展，例如射頻識(shí)別標(biāo)簽（Radio Frequency IdentificationDevices，RFID），該方向是目前 MO TFT 應(yīng)用的研究熱點(diǎn)[43]-[45]。按照分類，RFID 技術(shù)屬于一種非接觸式的識(shí)別技術(shù)，主要是閱讀器通過(guò)發(fā)送射頻信號(hào)給標(biāo)簽，標(biāo)簽（有源或者無(wú)源）將相關(guān)數(shù)據(jù)信息反饋回閱讀器，以達(dá)到識(shí)別的目的，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于門禁、后勤管理以及文件加密鑒定等方面[46]。MO TFT 本身透明可柔性的特點(diǎn)，使得其很適合應(yīng)用于 RFID 應(yīng)用中，而基于 MO TFT 的 RFID 在較早之前就進(jìn)行相關(guān)研究。

圖 1-3 a）基于 MO TFT 的行驅(qū)動(dòng)電路原理圖 b）工作波形[39] 1-3 a) The schematic of gate driver employing MO TFT b) Operation waveform別標(biāo)簽電路MO TFT 在顯示領(lǐng)域中應(yīng)用研究的逐步鋪開，許多科研團(tuán)隊(duì)也在路等其他領(lǐng)域中的發(fā)展，例如射頻識(shí)別標(biāo)簽（Radio Frequency IdeID），該方向是目前 MO TFT 應(yīng)用的研究熱點(diǎn)[43]-[45]。，RFID 技術(shù)屬于一種非接觸式的識(shí)別技術(shù)，主要是閱讀器通過(guò)標(biāo)簽（有源或者無(wú)源）將相關(guān)數(shù)據(jù)信息反饋回閱讀器，以達(dá)到識(shí)別于門禁、后勤管理以及文件加密鑒定等方面[46]。MO TFT 本身透其很適合應(yīng)用于 RFID 應(yīng)用中，而基于 MO TFT 的 RFID 在較早
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874988