شیرجه عمیق به فناوری پلی سیلیکون با دمای پایین: هسته صفحه نمایش TFT و کاربردهای صنعتی

مروری بر فناوری ترانزیستور لایه نازک

در پانل های نمایشگر ماتریس فعال مدرن، ترانزیستور لایه نازک (TFT) به عنوان بخش اصلی محرک عمل می کند. ناحیه فعال کانال عمدتاً از مواد سیلیکونی ساخته شده است. بر اساس تفاوت‌های فرآیند و عملکرد، TFTها عمدتاً به سه نوع طبقه‌بندی می‌شوند: سیلیکون آمورف (a-Si)، پلی سیلیکون با دمای پایین (LTPS) و پلی سیلیکون با دمای بالا (HTPS). 

در این میان، فناوری پلی سیلیکون دمای پایین (LTPS) به دلیل تحرک عالی الکترون، مصرف انرژی کم، وضوح بالا و فرآیند تولید نسبتا ساده، به انتخاب اصلی برای نسل ششم و زیر خطوط تولید تبدیل شده است.

تجزیه و تحلیل عمیق طراحی ساختار LTPS-TFT

همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، یک ساختار معمولی LDD (زهکشی با دوپ کم) نوع LTPS-TFT عمدتاً از یک بستر و یک لایه بافر تشکیل شده است. این بستر معمولاً از شیشه نوری درجه نمایشگر بدون قلیایی ساخته می شود که روی آن یک لایه بافر از دی اکسید سیلیکون (SiO2) یا یک ساختار دو لایه SiO2/SiNx قرار گرفته است. 

عملکرد کلیدی این لایه بافر این است که از انتشار یون های فلزی شیشه به ناحیه فعال پلی سیلیکون جلوگیری می کند و در نتیجه تشکیل نقص و جریان نشتی را سرکوب می کند.

در مقایسه با SiO2 تک لایه، SiNx (نیترید سیلیکون) دارای یک ثابت دی الکتریک بالاتر (SiO2 ~ 4، SiNx 6-8) است، که مقاومت در برابر شکست، عملکرد مانع و قابلیت تعمیر اکسیداسیون را ارائه می دهد. نیترید سیلیکون تهیه شده توسط PE-CVD می تواند دارای محتوای اکسیژن تا حدود 1022 سانتی متر-3 باشد که پایداری دستگاه را تضمین می کند.

برای فرآیند پلی کریستالیزاسیون، لایه سیلیکونی آمورف باید به لایه پلی سیلیکونی تبدیل شود. روش‌های متداول عبارتند از تبلور فاز جامد، تبلور جانبی ناشی از فلز (به عنوان مثال، القا شده با نیکل)، و کریستالیزاسیون لیزری.

 در این میان، کریستالیزاسیون لیزری از طریق ذوب آنی در دمای بالا، تبلور را به دست می‌آورد و راندمان بالا و دانه‌های یکنواخت را ارائه می‌دهد. با این حال، باید توجه داشت که اگر یک ساختار بافر دو لایه SiO2/SiNx استفاده شود، یک پدیده انفجار هیدروژن ممکن است در طول کریستالیزاسیون لیزر رخ دهد که منجر به نقص می شود. 

راه حل ها شامل انجام پخت هیدروژناسیون قبل از کریستالیزاسیون لیزری یا استفاده از ساختار تک لایه SiO2 با محتوای هیدروژن بسیار کم است.

فن آوری LDD شامل کاشت یون با دوز پایین در مناطق منبع / تخلیه در داخل دروازه است که دقیقاً غلظت دوپینگ را کنترل می کند تا یک منطقه بافر غلظت با مقاومت سری بالا تشکیل شود. این به طور موثر گرادیان میدان الکتریکی محلی را کاهش می دهد، جریان نشتی را سرکوب می کند و از اثر حامل داغ جلوگیری می کند.

برنامه های کاربردی صنعتی و راه حل های نمایش حرفه ای

از آنجایی که فناوری نمایشگر به سمت وضوح بالاتر، مصرف انرژی کمتر و فاکتورهای شکل نازک‌تر تکامل می‌یابد، LTPS-TFT به یک مسیر تکنولوژیکی حیاتی برای پنل‌های نمایشگر متوسط ​​به بالا تبدیل شده است. در اجرای عملی محصول، قابلیت طراحی و ساخت کلی ماژول های نمایشگر به همان اندازه مهم است.

در این زمینه، CNK (مخفف CNAOKE Electronics) یک شرکت فناوری تخصصی است که در زمینه توسعه، تولید و فروش دستگاه های نمایشگر و محصولات تعاملی HMI (رابط انسان و ماشین) فعالیت می کند و به عنوان یک شرکت "تخصصی، تصفیه شده، متمایز و نوآور" شناخته می شود.

محصولات اصلی آن شامل LCDهای تک رنگ و ماژول های تک رنگ، ماژول های صفحه نمایش 0.96 تا 15.6 اینچی TFT، ماژول های OLED و ماژول های تعاملی HMI است که به طور گسترده در کنترل صنعتی، خانه هوشمند، تجهیزات پزشکی، نمایشگر خودرو و بسیاری از زمینه های دیگر استفاده می شود.

چه برای نیازهای اساسی صفحه نمایش با استفاده از صفحه نمایش LCD یا راه حل های با کارایی بالا مورد نیاز تولید کنندگان صفحه نمایش LCD، CNK راه حل های سفارشی و مقرون به صرفه را ارائه می دهد. CNK با بهره گیری از خطوط تولید پیشرفته و یک سیستم کنترل کیفیت دقیق، به ارائه اجزای نمایشگر پایدار و اصلی به مشتریان خود ادامه می دهد.

نتیجه گیری

از فناوری اصلی LTPS TFT تا ادغام و بهینه سازی ماژول های نمایشگر کامل، هر پیشرفتی در صنعت نمایشگر به هم افزایی مواد، فرآیندها و قابلیت های طراحی متکی است. CNK به تعمیق حضور خود در حوزه نمایشگر و تعامل انسان و ماشین ادامه خواهد داد و به محصولات نهایی بیشتر کمک می‌کند تا تجربیات نمایش شفاف‌تر و هوشمندانه‌تری داشته باشند.

درباره CNK

CNK Electronics (به طور خلاصه CNK) که در سال 2010 در شنژن تأسیس شد، کارخانه پیشرو جهان را در Longyan، فوجیان در سال 2019 گسترش داد. این یک شرکت تخصصی و نوآورانه ملی "غول کوچک" است که در طراحی، توسعه، تولید و فروش محصولات نمایشی تخصص دارد. CNK طیف کاملی از ماژول های نمایشگر کوچک و متوسط ​​مقرون به صرفه، راه حل ها و خدمات را با کیفیت عالی در سراسر جهان به مشتریان ارائه می دهد. CNK با گرایش به فناوری و کیفیت بالا، توسعه پایدار را حفظ می کند، برای ارائه خدمات بهتر و پایدار به مشتریان کار می کند.