有源层溅射温度对非晶铟镓锌氧薄膜晶体管电学特性的影响

The effect of active layer deposition temperature on the electrical performance of amorphous InGaZnO （a-IGZO） thin film transistors （TFTs） is investigated. With increasing annealing temperature, TFT performance is firstly improved and then degraded generally. Here TFTs with best performance defined as ＂optimized-annealed＂ are selected to study the effect of active layer deposition temperature. The field effect mobility reaches maximum at deposition temperature of 150℃ while the room-temperature fabricated device shows the best subthreshold swing and off-current. From Hall measurement results, the carrier concentration is much higher for intentional heated a-IGZO films, which may account for the high off-current in the corresponding TFT devices. XPS characterization results also reveal that deposition temperature affects the atomic ratio and Ols spectra apparently. Importantly, the variation of field effect mobility of a-IGZO TFTs with deposition temperature does not coincide with the tendencies in Hall mobility of a-IGZO thin films, Based on the further analysis of the experimental results on a-IGZO thin films and the corresponding TFT devices, the trap states at front channel interface rather than IGZO bulk layer properties may be mainly responsible for the variations of field effect mobility and subthreshold swing with IGZO deposition temperature.     

连续灰度铁电液晶器件制备

采用N*-Sc*序列相铁电液晶,通过控制在N*-Sc*相变时施加电压的频率和幅值,制备了不同分子层排列结构的器件,获得了“V”字形和半“V”字形的电光特性曲线,从而可以实现连续灰度.根据铁电液晶自发偶极矩与电场力矩的相互作用原理,分析了器件形成不同分子层排列结构及呈现“V”字形和半“V”字形电光特性的原因.     

单体浓度对聚合物稳定铁电液晶稳定性的影响

制备了不同单体浓度的聚合物稳定铁电液晶器件,测试了震动实验和热稳定实验前后样品的排列织构、电光特性和对比度.用原子力显微镜研究了各样品的聚合物形貌,表明在器件内部形成了沿摩擦方向延伸的聚合物网络,并且随着单体含量的增加聚合物网络更加致密.由于聚合物网络体锚定的引入,使得铁电液晶分子在外力和温度场下的运动受到限制,聚合物体锚定的增强使聚合物稳定铁电液晶的稳定性也逐渐提高.实验结果表明,单体含量为4％时,聚合物稳定铁电液晶的抗震性和热稳定性良好,电光曲线为无阈值“V”字型,对比度达150∶1.     

半“V”字形铁电液晶器件的制备

实验研究了N*-Sc*相变时施加直流电压的强度对铁电液晶分子层排列和电光性能的影响,由此筛选了合适的直流电压强度,并研制了可实现连续灰度级的半“V”字形铁电液晶样品.实验说明N*-Sc*相变时施加直流电压强度大有利于获得性能良好的器件.采用N*-Sc*相变施加4V/μm直流电压,制备半“V”字形铁电液晶器件,经测试器件饱和电压为5V,对比度为112.8,上升时间和下降时间分别为622.14 μs和374.7 μs.     

135°扭曲连续灰度铁电液晶器件的制备

采用指向矢连续旋转模式铁电液晶, 通过控制上下基板的摩擦方向夹角为135°, 在N*-SmC*相变过程中不施加电场, 获得了均匀排列. 器件的对比度大于70, 上升时间和下降时间分别达到587 μs和486 μs. 解决了电场诱导层排列易击穿TFT, 残留剩余电荷影响器件性能的难题. 由于能够实现良好灰度级, 可以满足现代快速彩色显示的需要.     

极性自组装单层膜取向铁电液晶器件

采用极性自组装单层膜和摩擦的方法制备了非对称的液晶盒.在铁电液晶相变的过程中不施加电场,得到了排列均一的铁电液晶器件.实验表明:极性自组装单层膜极性越大器件的对比度越高.经过分析得出该器件液晶分子取向机理为:基板附近的铁电液晶通过偶极和极性自组装膜的作用,使得靠近自组装膜表面处的偶极和靠近摩擦表面的偶极的指向相同,通过分子的相互作用使得体内分子排列方向一致.     

一种新型a-IGZO TFT集成栅极驱动电路设计

在传统集成栅驱动电路中采用非晶InGaZnO薄膜晶体管(a-IGZO TFT)后会造成信赖性的降低,经过分析确定原因为驱动TFT阈值电压漂移。本文提出了一种改进的集成栅驱动电路,通过对驱动TFT栅节点电压的稳定控制,获得了较大的驱动TFT阈值电压漂移冗余度(从原来的不到±-3V扩大到±-9V),克服了a-IGZO TFT阈值电压漂移所造成的电路失效,稳定了集成栅驱动电路并延长了液晶显示器面板的寿命。     

小预倾角无缺陷铁电液晶器件的制备

对表面稳定铁电液晶器件中C1和C2两种排列态的自由能密度与表面取向情况的依赖关系做了理论模拟,得出采用较小预倾角的取向剂制备铁电液晶器件,可以消除器件中的Zigzag缺陷的结论.实验中采用预倾角为1.8°的取向剂RN-1199,得到了没有Zigzag缺陷的均匀排列器件.     

非直流电压对N*-SmC*相序铁电液晶排列的影响

半"V"字形铁电液晶器件中使用N* -SmC*相序的铁电液晶材料,获得此种器件单畴排列的常用方法是在N*-SmC*相变过程中施加直流电压,但是这种方法引入了损害器件性能的剩余电荷.通过研究在相变过程中施加各种非直流电压对液晶排列织构的影响,发现直流电压不是得到N*-SmC*相序的铁电液晶均一排列的必要条件,通过选择双极性电压为V1=7V/μm,V2=3 V/μm,一个脉冲周期20 ms内施加双极性电场时间比为D1/D2=3/7,不仅获得了电光特性曲线不存在迟滞回线的均一层排列器件,同时也解决了剩余电荷对器件的影响.     

琉醇/丙烯酸脂聚合物稳定的铁电液晶显示器件

采用琉醇和丙烯酸的混合物作为反应单体,制备了单体含量为4%的聚合物稳定铁电液晶器件.琉醇的引入使丙烯酸聚合反应由自由基链式自聚转变为自由基逐步共聚,碳碳双键的转化率由30%提高到84%,较丙烯酸自聚反应有了大幅提高,降低了残留在液晶中的单体.在器件内部形成了沿着摩擦方向的聚合物网络,得到了具有"V"字型电光特性、对比度高、响应速度快、稳定性好的铁电液晶器件.