[디스플레이공학] TFT-LCD a-Si:H, Poly-Si의 전기적특성 및 광학적 특성 분석

소개글

경희대학교 정보디스플레이학과 출신으로 LCD실험수업을 바탕으로 만들었습니다.
- A+ 받은 레포트입니다.
- 책 여러권을 참조하여 만든 자료입니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 실험재료 및 기구
Ⅲ. 실험 방법
Ⅴ. 실험결과 및 이론
Ⅵ. Reference

본문내용

Ⅰ. 실험 목적 :전기적인 특성은 LCD 또는 OLED같이 디스플레이에서 backplane으로 활용되고 있다. 우리는 이러한 특성들을 sigma plot프로그램을 통해 transfer curve, output curve을 plotting법을 익히고 이 curve에 의해 나타내어지는 swing, contact resistance, conductance, transconductance, mobility와 threshold voltage를 분석할 수 있다. 광학적인 측정으로는 UV-spectroscopy로 bandgap을 측정하여 TFT를 이해할 수 있다.
Ⅱ. 실험재료 및 기구 :a-Si:H와 p-Si 증착 기판, probing system, UV-spectrophotometer
Ⅲ. 실험 방법 :우리는 전기적 특성과 광학적 특성을 probe station와 UV-VIS spectroscope를 이용한다.
a-Si:H와 Poly-Si Electrical 특성
①TFT sample을 probe station에 넣고 현미경을 이용하여, SMU 1,2,3이라는 probe를 source, drain, gate에 연결시킨다.
② SMU 1번은 Source, 2번은 Drain와 3번은 gate에 접촉 시킨다. 이 연결은 광학적현미경보면서한다.
③ 암실이 되도록 문을 닫는다. 이것은 다른 빛에의한 photocurrent의 영향을 제거 해준다.
④ 그 결과 우리는 Output curve, transfer curve를 관측한다. 또한 이로 Conductance와 Mobility 유도한다.

<중 략>

일반적으로 AMOLED는 고속이동도의 TFT를 사용해야 고해상도를 구동할 수 있다. 그래서 LTPS(Poly-Si)을 이용한다. TFT의 a-Si:H와 Poly-Si의 재료적인 특성 때문에 Hold Type 구동에 있어서는 전자를 빠르게 이동시켜 빠른 충전을 해야 한다.
[그림] TFT특성에 따른 충전속도 개선
실험에서도 알 수 있듯이 Vth의 변화폭이 너무 커서 신뢰성이 많이 저하된다. 이를 보강해주기 위해서 6T-1Cap의 구조로 변환하여 1개의 Driving TFT와 5개의 switching TFT로 구성이 된다.

참고 자료

YueKuo, Thin Film Transistor material and process,
Texas A&M University
박영준, VLSI 소자이론, 서울대학교 전기공학부, 교학사
이준신 외1명, 반도체 소자분석 개정3판, Wiley
박상식 외3명, 반도체 공학, 두양사
Robert F. Pierret, Semiconductor Device fundamentals
Investigation on Reliability and Anomalous Degradation of Low Temperature Poly-Si Thin-Film Transistor, I-Jing Lu,
TFT소자, 경희대학교 강의자료 2011, LG Display, 이석우