非晶硅薄膜晶体管(a-Si:H TFT--amorphous silicon thin film transistor)沟道采用非晶硅材料制成。由于非晶硅可以淀积在各种大面积的衬底上,所以生产成本低廉,得到了广泛的应用。
a-Si太阳电池基本结构不是pn结而是pin结。掺硼形成p区,掺磷形成n区,i为非杂质或轻掺日的本征层(因为非掺杂a。s是弱n型)。重掺杂的p、n区在电池内部形成内建势,以收集电荷。同时两者可与导电电...
硅单晶被称为现代信息社会的基石。硅单晶按照制备工艺的不同可分为直拉(CZ)单晶硅和区熔(FZ)单晶硅,直拉单晶硅被广泛应用于微电子领域,微电子技术的飞速发展,使人类社会进入了信息化时代,被称为硅片引起...
深圳市光贝电子有限公司 地址:深圳市福田区振华路高科德电子市场12223  ...
第07章薄膜晶体管的结构与设计
介绍一种使用快速热退火设备,经多次循环退火诱导,在普通玻璃衬底上生长非晶硅薄膜晶化的实验方法.利用拉曼(Raman)光谱、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)、紫外可见分光光度计(UV-VISspectrophotometer)和霍尔(Hall)测试系统对薄膜的结构、形貌及电子迁移率进行测试.结果表明,当退火温度达到680℃时,薄膜开始出现晶化现象;随着快速热退火次数的增加,拉曼光谱在500 cm~(-1)处测得多晶硅特征峰;在循环退火5次后,其最佳晶化率达到71.9%,光学带隙下降,晶粒增大,载流子迁移率提高.
非晶硅是一种直接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的“悬键”,也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流,并不需要声子的帮助,因而非晶硅可以做得很薄,还有制作成本低的优点。
氧化物薄膜晶体管和非晶硅薄膜晶体管的主要区别是电子通道的材料是氧化物而不是非晶硅。常用的衬底为二氧化硅。薄膜晶体管主要应用于液晶显示器(LCD)和有机发光半导体(OLED)中。在传统的晶体管中,半导体材料为衬底,如晶圆。
薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)是平板显示的核心器件,不论AMLCD显示还是AMOLED显示,其每一个像素都依赖TFT进行开关和驱动。根据TFT有源层半导体材料的不同,当前主流的TFT技术可分为氢化非晶硅(a-Si:H)TFT、低温多晶硅(low-temperature poly-Si, LTPS。TFT和非晶氧化物(AOS)TFT。
其中,a-Si:HTFT和poly-Si TFT已经在平板显示面板工艺中实现了大面积产业化。然而,a-Si:H TFT较低的迁移率(<1cm2/Vs)不能满足下一代平板显示的驱动要求,而poly-Si TFT较差的大面积均匀性使其主要面向小尺寸显示的应用中。
另一方面,氧化物TFT以其迁移率较高(几~几十cm2/Vs)、大面积均匀性较好、制备工艺温度较低等诸多优势被认为最有可能应用于下一代平板显示中。
单晶硅多晶硅非晶硅非晶硅片
非晶硅太阳电池是1976年有出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,硅材料消耗很少,电耗更低,非常吸引人。制造非晶硅太阳电池的方法有多种,最常见的是辉光放电法,还有反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空,充入氢气或氩气稀释的硅烷,用射频电源加热,使硅烷电离,形成等离子体。非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。若硅烷中掺人适量的氢化磷或氢化硼,即可得到N型或P型的非晶硅膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。这种制备非晶硅薄膜的工艺,主要取决于严格控制气压、流速和射频功率,对衬底的温度也很重要。非晶硅太阳电池的结构有各种不同,其中有一种较好的结构叫PiN电池,它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅,再沉积一层未掺杂的i层,然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅,最后用 电子束蒸发一层减反射膜,并蒸镀银电极。此种制作工艺,可以采用一连串沉积室,在生产中构成连续程序,以实现大批量生产。同时,非晶硅太阳电池很薄,可以制成叠层式,或采用集成电路的方法制造,在一个平面上,用适当的掩模工艺,一次制作多个串联电池,以获得较高的电压。因为普通晶体硅太阳电池单个只有0.5伏左右的电压,现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。目前非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,常有转换效率衰降的现象,所以尚未大量用于作大型太阳能电源,而多半用于弱光电源,如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。估计效率衰降问题克服后,非晶硅太阳电池将促进太阳能利用的大发展,因为它成本低,重量轻,应用更为方便,它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源.
在猛烈阳光底下,单晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能,但可惜单晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上,而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能