• Title/Summary/Keyword: a-Si TFT

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Effect of Channel Length and Drain Bias on Threshold Voltage of Field Enhanced Solid Phase Crystallization Polycrystalline Thin Film Transistor on the Glass Substrate (자계 유도 고상결정화를 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 채널 길이와 드레인 전압에 따른 문턱 전압 변화)

  • Kang, Dong-Won;Lee, Won-Kyu;Han, Sang-Myeon;Park, Sang-Geun;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1263-1264
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    • 2007
  • 자계 유도 고상결정화(FESPC)를 이용하여 제작한 다결정실리콘(poly-Si) 박막 트랜지스터(TFT)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(a-Si:H TFT)보다 뛰어난 전기적 특성과 우수한 안정성을 지닌다. $V_{DS}$ = -0.1 V에서 채널 폭과 길이가 각각 $5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$인 P형 TFT의 이동도(${\mu}$)와 문턱 전압($V_{TH}$)은 각각 $31.98\;cm^2$/Vs, -6.14 V 이다. FESPC TFT는 일반 poly-Si TFT에 비해 채널 내 결정 경계 숫자가 많아서 상대적으로 열악한 특성을 가진다. 채널 길이 $5\;{\mu}m$인 TFT의 $V_{TH}$는 채널 길이 $18\;{\mu}m$ 소자의 $V_{TH}$보다 1.36V 작지만, 일반적으로 큰 값이다. 이 현상은 채널에 다수의 결정 경계가 존재하고, 수평 전계가 크기 때문이다. 수평 전계가 증가하면, 결정 경계의 전위 장벽 높이가 감소하게 되는데, 이는 DIGBL 효과이다. ${\mu}$의 증가에 따라서, 드레인 전류가 증가하고 $V_{TH}$은 감소한다. 활성화 에너지($E_a$)는 드레인 전압과 결정 경계의 수에 따라 변하는데, 드레인 전압이 크거나 결정 경계의 수가 감소하면 $E_a$는 감소한다. $E_a$가 감소하면 $V_{TH}$가 감소한다. 유리기판 위의 FESPC를 이용한 P형 poly-Si TFT의 $V_{TH}$는 채널의 길이와 $V_{DS}$에 영향을 받는다. 증가한 수평 전계가 결정 경계에서 에너지 장벽을 낮추는 효과를 일으키기 때문이다.

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A New Poly-Si TFT Employing Air-Cavities at the Edge of Gate Oxide (게이트 산화막 가장자리에 Air-cavity를 가지는 새로운 구조의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터)

  • Lee, Min-Cheol;Jung, Sang-Hoon;Song, In-Hyuk;Han, Min-Koo
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.50 no.8
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    • pp.365-370
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    • 2001
  • We have proposed and fabricated a new poly-Si TFT employing air-cavities at the edges of gate oxide in order to reduce the vertical electric field induced near the drain due to low dielectric constant of air. Air-cavity has been successfully fabricated by employing the wet etching of gate oxide and APCVD (Atmospheric pressure chemical vapor deposition) oxide deposition. Our experimental results show that the leakage current of the proposed TFT is considerably reduced by the factor of 10 and threshold voltage shift under high gate bias is also reduced because the carrier injection into gate insulator over the drain depletion region is suppressed.

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High Temperature Poly-Si TFT -LCD with Integrated Digital Data Drivers (디지털 데이터 구동회로가 내장된 고온 Poly-Si TFT-LCD)

  • Lim, Kyoung-Moon;Lee, Jong-Seok;Kim, Dong-Nam;Sung, Man-Young
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.11d
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    • pp.857-859
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Poly-Si TFT-LCD 패널에 내장할 수 있는 새로운 방식의 디지털 데이터 구동회로를 설계하였는데, 제안된 데이터 구동회로의 특징 및 장점을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 단순한 구조의 샘플드램프 D/A Conversion 회로로 구성되어 회로가 복잡하지 않고, 소요되는 TFT의 수가 적으며, 패널의 스캔방식(Inversion Method : Row/Column/Dot)을 쉽게 선택할 수 있다. 둘째, 기존의 디지털 데이터 구동회로와는 달리, D/A Conversion을 위해 필요한 기준 전압원의 수가적어 입력 핀 수를 적게 가져갈 수 있다. 셋째, Ramp 신호의 조정에 의해 감마 보정 등을 포함한 데이터의 에러에 대한 보정이 수월하다. 넷째, 라인 스친 방식으로 구동하므로 기존의 샘플 앤 홀드방식의 아날로그 구동회로에 비해 화소 데이터의 시간적 안정성을 충분히 확보할 수 있다.

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A Study on the Hot-Carrier Effects of p-channel poly-Si TFT (p-채널 po1y-Si TFT 소자의 Hot-Carrier효과에 관한 연구)

  • 진교원;박태성;이제혁;백희원;변문기;김영호
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.266-269
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    • 1997
  • Hot carrier effects as a function of bias stress time and bias stress conditions were syste-matica1ly investigated in p-channel po1y-Si TFT's fabricated on the quartz substrate. The device degradation was observed for the negative bias stress. After positive bias stressing, Improvement of electrical characteristic except for subthreshold slope was observed. It was found that these results were related to the hot carrier injection into the gate oxide and interface states at the poly-Si/SiO$_2$interface rather than defects states generation under bias stress.

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Electrical characteristics of 3-D stacked CMOS Inverters using laser crystallization method (레이저 결정화 방법을 적용한 3차원 적층 CMOS 인버터의 전기적 특성 개선)

  • Lee, Woo-Hyun;Cho, Won-Ju;Oh, Soon-Young;Ahn, Chang-Geun;Jung, Jong-Wan
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.118-119
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    • 2007
  • High performance three-dimensional (3-D) stacked poly-Si complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) inverters with a high quality laser crystallized channel were fabricated. Low temperature crystallization methods of a-Si film using the excimer-laser annealing (ELA) and sequential lateral solidification (SLS) were performed. The NMOS thin-film-transistor (TFT) at lower layer of CMOS was fabricated on oxidized bulk Si substrate, and the PMOS TFT at upper layer of CMOS was fabricated on interlayer dielectric film. The 3-D stacked poly-Si CMOS inverter showed excellent electrical characteristics and was enough for the vertical integrated CMOS applications.

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Large grain을 가지는 LTPS TFT의 Gate bias stress에 따른 소자의 특성 변화 분석

  • Yu, Gyeong-Yeol;Lee, Won-Baek;Jeong, U-Won;Park, Seung-Man;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.429-429
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    • 2010
  • TFT 제조 방법 중 LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon)는 저온과 저비용 등의 이점으로 인하여 flat panel display 제작에 널리 사용된다. 이동도와 전류 점멸비 등에서 이점을 가지는 ELA(Excimer Laser Annealing)가 널리 사용되고 있지만, 이 방법은 uniformity 등의 문제점을 가지고 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로 MICC(Metal Induced Capping Crystallization)이 사용되고 있다. 이 방법은 $SiN_x$, $SiO_2$, SiON등의 capping layer를 diffusion barrier로 위치시키고, Ni 등의 금속을 capping layer에 도핑 한 뒤, 다시 한번 열처리를 통하여 a-Si에 Ni을 확산시키킨다. a-Si 층에 도달한 Ni들이 seed로 작용하여 Grain size가 매우 큰 film을 제작할 수 있다. 채널의 grain size가 클 경우 grain boundary에 의한 캐리어 scattering을 줄일 수 있기 때문에 MIC 방법을 사용하였음에도 ELA에 버금가는 소자의 성능과 안정성을 얻을 수있었다. 본 연구에서는 large grain TFT의 Gate bias stress에 따른 소자의 안정성 측정 및 분석에 목표를 두었다.

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Development of Rapid Thermal Processor for Large Glass LTPS Production

  • Kim, Hyoung-June;Shin, Dong-Hoon
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2006.08a
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    • pp.533-536
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    • 2006
  • VIATRON TECHNOLOGIES has developed Field-Enhanced Rapid Thermal Processor (FERTP) system that enables LTPS LCD and AMOLED manufacturers to produce poly-Si films at low cost, high throughput, and high yield. The FE-RTP allows the diverse process options including crystallization, thermal oxidation of gate oxides and fast pre-compactions. The process and equipment compatibility with a-Si TFT lines is able to provide a viable solution to produce poly-Si TFTs using a-Si TFT lines.

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2-Dimensional Numerical Simulation of Inverted-staggered type Amorphous Silicon TFT (비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 2차원적 수치 해석)

  • Joo, In-Su;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1991.11a
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    • pp.257-260
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    • 1991
  • The current-voltage characteristics of inverted-ataggered type a-Si TFT has been successfully obtained by 2-D simulation using Finite Difference Method. Potential and charge distibutions in a-Si TFT's has been calculated by considering localized states in the forbidden gap. The results of numerical simulation have good agreement with the our experimental data.

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A Study on the Photon Energy Spectrums of Backlight for the Analysis of the Photoelectric Characteristics of a-Si:H TFT (비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 광특성 분석을 위한 백라이트의 광자 에너지 스펙트럼에 대한 연구)

  • Jeong, Kyung-Seo;Kwon, Sang-Jik;Cho, Eou-Sik
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.22 no.12
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    • pp.1058-1062
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    • 2009
  • For the investigation of the mechanism of photoelectric characteristics of a hydrogenated amorphous silicon thin film transistor(a-Si:H TFT), spectral characteristics of various backlights were analyzed in terms of the photon energy at each wavelength. Photon energy spectral characteristics were obtained through the multiplication of each photon energy and spectral intensities of backlights at each wavelength and the total photon energies were obtained by the integration of the photon energy spectrums. From the comparison of the experimental photo leakage current and the calculated photon energy, it was possible to conclude that the absorption of illuminated backlight to a-Si:H layer and the generation of electrons and holes are mainly carried out at the wavelength less than 500 nm as described in previous reports.

Chebyshev Approximation of Field-Effect Mobility in a-Si:H TFT (비정질 실리콘 박막 트랜지스터에서 전계효과 이동도의 Chebyshev 근사)

  • 박재홍;김철주
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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    • v.31A no.4
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    • pp.77-83
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    • 1994
  • In this paper we numerically approximated the field-effect mobility of a-Si:H TFT. Field-effect mobility, based on the charge-trapping model and new effective capacitance model in our study, used Chebyshev approximation was approximated as the function of gate potential(gate-to-channel voltage). Even though various external factors are changed, this formula can be applied by choosing the characteristic coefficients without any change of the approximation formula corresponding to each operation region. Using new approximated field-effect mobility formula, the dependences of field-effect mobility on materials and thickness of gate insulator, thickness of a-Si bulk, and operation temperature in inverted staggered-electrode a-Si:H TFT were estimated. By this was the usefulness of new approximated mobility formula proved.

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