本文通过电学特性测试设备在黑暗(Dark)和光照(Photo)两种测试环境下, 研究了沟道不同a-Si剩余厚度对TFT电学特性的影响。通过调整刻蚀时间改变沟道内a-Si 剩余厚度, 找出电学特性稳定区域以及突变的临界点。实验结果表明: 在黑暗(Dark)环境下a-Si 剩余厚度在30%~48%之间时, TFT器件的电学特性比较稳定, 波动较小; 而剩余厚度少于30%时, TFT特性变差, 工作电流变小, 开启电压变大, 电子迁移率变小; 在光照环境下主要考虑漏电流的影响, 在a-Si剩余厚度43%以内时, 光照 Ioff相对较低(小于Spec 20 pA), 同时变化趋势较缓; 而剩余厚度大于43%时, 光照Ioff增加25%, 同时变化趋势陡峭。综合黑暗和光照测试环境, 在其他条件不变的情况下, a-Si 剩余厚度在30%~43%之间时TFT的电学特性较好, 同时相对稳定。

本文对Mo/Al/Mo作为TFT-LCD器件源/漏极的TFT特性进行了研究。与单层Mo相比, 存在沟道界面粗糙, Ioff偏大问题, 通过优化膜层结构, 改善界面状态, 得到了平整的沟道界面和良好的TFT特性。增加Bottom Mo的厚度, 可以有效减少Al的渗透, 防止Al-Si化合物的形成, 得到界面平整的沟道; N+刻蚀后SF6处理对特性影响不大, 增加刻蚀时间可以使Ion和Ioff同时降低; PVX沉积前处理气体N2+NH3与H2区别不大, 都可以减少沟道缺陷, 而增加H2处理时间会增强等离子的轰击作用, 减少了沟道表面Al-Si化合物, 但处理时间过长可能会使沟道缺陷增加; 采用bottom Mo加厚, N+刻蚀以及PVX沉积前处理等最优条件, 可以得到沟道界面良好, TFT特性与单层Mo相当的TFT器件。

利用泊松方程和连续性方程对Al2O3/GaSb p-MOSFET进行二维数值分析,研究其在高场和载流子速度饱和下的电学特性以及漏极电流的开关电流比.与实验研究相对比,沟道长度为0.75 μm的GaSb p-MOS器件获得漏极电流最大为61.2mA/mm.改变沟道长度和GaSb衬底的掺杂浓度,由于高k介质栅电容效应和低阈值电压,漏极电流变化不大.在理想条件下,该器件获得超过三个数量级的漏极开关电流比以及较低的夹断漏电流(10-15A/μm).结果表明,基于高k介质的GaSb MOSFET是III-V族p沟道器件良好的候选材料.

画面闪烁是TFT-LCD的重要缺陷。文章通过一系列的实验, 观察了Photo-Ioff、Vcom、Flicker、Vgs之间的关系, 并给出了机理解释。Vgs的变化产生ΔVp, 导致Vcom的漂移, 形成闪烁, 但如果Vcom的均匀性较好, 这种闪烁理论上可以通过Vcom调整消除。Photo-Ioff造成在正、负极性电压下像素的电压保持特性不同, 引起Vcom进一步的漂移和闪烁。通过降低Photo-Ioff和提高Vgl, 可以改善闪烁现象。

为研究画面闪烁与光照漏电流(Ioff-p)的关系, 文章进行了一系列的实验。首先利用色彩分析仪(CA310)分别测试了3张面板正、反两面的闪烁。其次通过测量闪烁随背光源亮度的变化研究了其与光照的关系。同时还采用光敏放大器测试了面板正、反两面闪烁画面下的亮度信号, 并给出了原理性解释。最后采用半导体参数设备对TFT进行了I-V特性测试。所有的实验结果均表明, Ioff-p过大能够导致像素电压无法有效保持, 从而使正负帧的亮度产生较大差异, 最后造成闪烁偏高。

讨论了沟道宽(W)和长(L)对薄膜晶体管的开态电流(Ion),关态电流(Ioff)、开口率以及跳变电压(△Vp)的影响.