氧化物半导体TFT--确立基础技术,研究作为实用化突破口的应用
氧化物半导体TFT--确立基础技术,研究作为实用化突破口的应用
2010-03-01 12:54:03
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在2009年10月28~30日于横浜举办的“FPD International 2009”论坛上,第3天的“氧化物半导体TFT”会议以“确立基础技术,研究作为实用化突破口的应用”为宗旨,由3位演讲人对氧化物半导体材料及其应用进行了介绍。
在电子纸领域的应用
凸版印刷的伊藤学以“透明非晶氧化物半导体的电子纸应用范例:柔性显示器与透明TFT阵列”为题,介绍了两项技术。一项是用于驱动美国E Ink的电子纸前面板,在柔性底板上形成氧化物半导体TFT驱动电路的“柔性电子纸”。另一项是形成于彩色滤光片底板上的“前驱动型彩色电子纸”技术。后者能够使TFT驱动电路在彩色滤光片底板上与其融为一体,省去了过去高精度合并的复杂程序。
TFT元件以非晶In-Ga-Zn-O(通称a-IGZO)为通道,源-漏极由ITO组成。即底栅顶接触型结构。即使使用150℃低温工艺,也能够获得电子迁移率为6cm
2
/Vs、电流开关比超过109的良好n通道型TFT特性。
其面临的课题在于为电子纸的大面积化寻找基于Al合金的低电阻布线技术和TFT感光性对策。在演讲的{zh1},伊藤表示:“我们将利用印刷公司独有的‘印刷技术’,推动工艺与产品的开发。”
低成本涂布方式
韩国三星{jd0}技术研究所(Samsung Advanced Institute of Technology,SAIT)的Myung Kwan Ryu以“基于涂布工艺的氧化物半导体TFT显示器和可印刷电子”为题,介绍了以实现无需真空处理的低成本工艺为目标的“液体材料氧化物半导体膜”形成技术。
该技术{sx}需要选用醋酸锌(Zn(CH3COO)
3
·2H
2
O,ZnAc)和醋酸铟(In(CH
3
COCHCOCH
3
)
3
,InAcAc)作为原材料前体,将这些材料溶于2-甲氧基乙醇(2-ME)中制成溶液。然后将溶液旋涂于玻璃底板和Si底板上,在空气中实施250~300℃的软烘,接着以450℃的温度正式烧制。在底板上形成表现氧化物半导体特性的IZO膜。与溅射成膜相比,膜虽然具有多孔性,但TFT特性良好。在成分为In:Zn=3:1的区域可以得到TFT电子迁移率为6cm
2
/Vs、电流开关比超过10
8
的特性。TFT特性的稳定性也不逊于溅射成膜TFT。
该技术{zd0}的课题在于工艺温度的低温化。Ryu表示:“我们在今后将以此次的材料为基础,借助化学家的智慧,全力开发能够应用于塑料底板、支持低温及溶液处理的材料。”
量产化课题在于稳定性?
东京工业大学神谷利夫的演讲题为“从IMID2009看氧化物半导体TFT的{zx1}情况”。
神谷首先以其2002年开始着手研究的氧化物半导体为对象,叙述了“氧化物半导体材料与TFT的历史”。接着又介绍了IMID2009等研讨会上透露出的{zx1}氧化物半导体开发情况。
神谷的研究小组(东京工业大学细野及神谷研究室)发布氧化物半导体TFT技术(2004年)已逾五年。如今,使用a-IGZO膜的TFT的特性在迁移率、阈值以及S值等方面已xx可以驱动有源矩阵型有机EL显示器和TFT液晶显示器。在此次“FPD International 2009”展会上,使用氧化物半导体TFT的显示器也展现出了良好的图像显示特性。神谷表示,虽然在技术上似乎达到了实用化水平,但“‘稳定性’依然可能成为量产化的技术课题”。
近期的论文和演讲都曾报告过空气(水,氧,氢)及焦耳热造成的不稳定性。IMID2009上也传出了“各批次的特性误差无法解决”的声音。
在最近的研究开发中,韩国一直掌握着主导权。大学和产业界都在竞相开展研究开发。而日本对于氧化物半导体的研究开发却略显低调。为此,神谷表示:“我们期待着日本产业界重振雄风”。(特约撰稿人:xx保久)
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