Mergulhe profundamente na tecnologia de polissilício de baixa temperatura: núcleo de display TFT e aplicações industriais

Visão geral da tecnologia de transistor de filme fino

Nos modernos painéis de matriz ativa, o transistor de película fina (TFT) serve como componente central de acionamento. A região ativa do canal é feita principalmente de material de silício. Com base nas diferenças de processo e desempenho, os TFTs são classificados principalmente em três tipos: silício amorfo (a-Si), polissilício de baixa temperatura (LTPS) e polissilício de alta temperatura (HTPS). 

Entre estes, a tecnologia de polissilício de baixa temperatura (LTPS) tornou-se a escolha principal para linhas de produção de 6ª geração e inferiores devido à sua excelente mobilidade de elétrons, baixo consumo de energia, alta resolução e processo de fabricação relativamente simples.

Análise aprofundada do projeto da estrutura LTPS-TFT

Como mostrado na Figura 1, uma estrutura típica de LDD (dreno levemente dopado) tipo LTPS-TFT consiste principalmente em um substrato e uma camada tampão. O substrato é geralmente feito de vidro óptico sem álcalis, sobre o qual é depositada uma camada tampão de dióxido de silício (SiO₂) ou uma estrutura de camada dupla SiO₂/SiNx. 

A principal função desta camada tampão é evitar que os íons metálicos do vidro se difundam na região ativa do polissilício, suprimindo assim a formação de defeitos e a corrente de fuga.

Comparado com o SiO₂ de camada única, o SiNx (nitreto de silício) tem uma constante dielétrica mais alta (SiO₂ ~4, SiNx 6–8), oferecendo melhor resistência à ruptura, desempenho de barreira e capacidade de reparo de oxidação. O nitreto de silício preparado por PE-CVD pode ter um teor de oxigênio de até aproximadamente 10²² cm⁻³, garantindo a estabilidade do dispositivo.

Para o processo de policristalização, a camada de silício amorfo deve ser convertida em uma camada de polissilício. Os métodos comuns incluem cristalização em fase sólida, cristalização lateral induzida por metal (por exemplo, induzida por níquel) e cristalização a laser.

 Entre eles, a cristalização a laser atinge a cristalização por meio de fusão instantânea em alta temperatura, oferecendo alta eficiência e grãos uniformes. No entanto, deve-se notar que se uma estrutura tampão SiO₂/SiNx de camada dupla for usada, um fenômeno de explosão de hidrogênio pode ocorrer durante a cristalização a laser, levando a defeitos. 

As soluções incluem a realização de um cozimento de desidrogenação antes da cristalização a laser ou o uso de uma estrutura de SiO₂ de camada única com teor extremamente baixo de hidrogênio.

A tecnologia LDD envolve a implantação de íons de baixa dose nas regiões de fonte/dreno dentro da comporta, controlando com precisão a concentração de dopagem para formar uma zona tampão de concentração com alta resistência em série. Isto reduz efetivamente o gradiente do campo elétrico local, suprime a corrente de fuga e evita o efeito do portador quente.

Aplicações Industriais e Soluções de Display Profissionais

À medida que a tecnologia de exibição evolui em direção a resoluções mais altas, menor consumo de energia e formatos mais finos, o LTPS-TFT se tornou um caminho tecnológico crítico para painéis de exibição de médio a alto padrão. Na implementação prática do produto, o design geral e a capacidade de fabricação dos módulos de exibição são igualmente importantes.

Neste campo, a CNK (abreviatura de CNAOKE Electronics) é uma empresa de tecnologia especializada envolvida no desenvolvimento, produção e vendas de dispositivos de exibição e produtos interativos HMI (interface homem-máquina), reconhecida como uma empresa "Especializada, Refinada, Distinta e Inovadora".

Seus principais produtos incluem LCDs monocromáticos e módulos monocromáticos, módulos de display TFT de 0,96 a 15,6 polegadas, módulos OLED e módulos interativos HMI, amplamente utilizados em controle industrial, casa inteligente, equipamentos médicos, displays automotivos e muitos outros campos.

Seja para necessidades básicas de exibição usando telas LCD ou soluções de alto desempenho exigidas pelos fabricantes de telas LCD, a CNK fornece soluções personalizadas e econômicas. Aproveitando linhas de produção avançadas e um sistema de controle de qualidade rigoroso, a CNK continua a fornecer componentes de exibição essenciais e estáveis ​​aos seus clientes.

Conclusão

Desde a tecnologia central LTPS TFT até a integração e otimização de módulos completos de display, cada avanço na indústria de displays depende da sinergia de materiais, processos e capacidades de design. A CNK continuará a aprofundar sua presença no campo de exibição e interação homem-máquina, ajudando mais produtos finais a obter experiências de exibição mais claras e inteligentes.

Sobre CNK

Fundada em Shenzhen em 2010, a CNK Electronics (CNK em resumo) expandiu a fábrica líder mundial em Longyan, Fujian em 2019. É uma empresa nacional especializada e inovadora "pequeno gigante" especializada em design, desenvolvimento, produção e vendas de produtos de exibição. A CNK oferece aos clientes uma gama completa de módulos de display de pequeno e médio porte econômicos, soluções e serviços com excelente qualidade em todo o mundo. Orientada em tecnologia e alta qualidade, a CNK mantém o desenvolvimento sustentável, trabalha para oferecer aos clientes serviços melhores e estáveis.