Comparative Pixel Characteristics of ELA and SMC poly-Si TETs for the Development of Wide-Area/High-Quality TFT-LCD

대화면/고화질 TFT-LCD 개발을 위하여 ELA 및 SMC로 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 화소 특성 비교

  • Published : 2001.04.01

Abstract

In this paper, we present a systematic method of extracting the input parameters of poly-Si TFT(Thin-Film Transistor) for Spice simulations. This method has been applied to two different types of poly-Si TFTs such as ELA (Excimer Laser Annealing) and SMC (Silicide Mediated Crystallization) with good fitting results to experimental data. Among the Spice circuit simulators, the PSpice has the GUI(graphic user interface) feature making the composition of complicated circuits easier. We added successfully the poly-Si TFT model of AIM-Spice to the PSpice simulator, and analyzed easily to compare the electrical characteristics of pixels without or with the line RC delay. In the comparative results, the ELA poly-Si TFT is superior to the SMC poly-Si TFT in the charging time and the kickback voltage for the TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display).

본 논문에서는 ELA(excimer laser annealing) 및 SMC(silicide mediated crystallization) 공정으로 제작된 다결정 실리콘 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) 화소의 전기적 특성을 Spice회로 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다. 복잡한 TFT-LCD 어레이 (array) 회로의 전기적 특성 분석을 위하여 GUI(Graphic User Interface) 방식으로 손쉽게 복잡한 회로를 구성할 수 있는 PSpice에 AIM-Spice의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 모델을 이식하고, AIM-Spice의 변수 추출법을 개선 체계화하였으며 ELA 및 SMC공정으로 각기 제작된 다결정 실리콘 박막트랜지스터에 적용하여 단위 화소 및 라인 RC 지연을 고려한 화소 특성을 비교 분석하였다. 비교 결과 ELA 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자가 SMC에 비해 TFT-LCD의 화소 충전 시간 및 킥백(kickback) 전압 특성이 모두 우수하게 나타남을 확인하였다.

Keywords

References

  1. proc. of 제 5회 차세대 평판표시장치 기반기술개발사업 WORKSHOP 한민구(외)
  2. IEEE Electron Device Lett. v.21 W. K. Kwak;B. R. Cho;S. Y. Yoon;S. J. Park;J. Jang
  3. Nature v.395 Jin Jang (et al.)
  4. IEEE Electron Device Lett. v.18 J. I. Ryu;H. C. Kim;S. K. Kim;J. Jang
  5. AIM-Spice Online Help(Version 3.5B.)
  6. IEEE Transactions on Electron Devices v.46 no.6 Mark D. Jacunski (et al.)
  7. IEEE Transactions on Electron Devices v.43 no.9 Mark D. Jacunski (et al.)
  8. J. Electrochem. Soc. v.144 no.8 Michael S. Shur (et el.)
  9. Journal of the SID v.3/4 Michael S. Shur(et al.)
  10. Introduction to Device Modeling and Circuit Simulation T. A. Fjeldly;T. Ytterdal;M. Shur
  11. IEEE Jouranl of Solid-State Circuits v.SC18 no.4 T. Sakurai