薄膜晶体管物理、工艺与SPICE建模

本书以显示面板设计和制造过程中的经验为依据，详细分析并阐述了TFT的器件物理、制造工艺以及SPICE建模的相关内容。全书分为6章。靠前章阐述了TFT用于平板显示的技术原理，以及针对TFT进行SPICE建模前所需要掌握的基础知识。第2章、第3章内容主要是针对a-Si TFT进行的分析和阐述。其中，第2章分析了目前产业界常用的a-Si TFT的结构、相关的工艺过程、材料以及器件的物理性质。第3章则详细分析了a-Si TFT的SPICE模型，并对每个模型参数的物理意义及其在TFT特性曲线上的作用进行了分析。第4章、第5章分析了LTPS TFT的器件物理、工艺及SPICE模型。第6章针对目前新型的IGZO工艺进行了阐述，主要介绍了IGZO材料及器件的物理性质，以及业界广泛采用的IGZO TFT的结构和工艺过程。

雷东，内蒙古包头市人，毕业于浙江大学材料系硅材料国家重点实验室，研究领域为半导体硅材料。

第1章薄膜晶体管（TFT）用于平板显示
1.1TFT用于液晶平板显示
1.1.1LCD显示技术原理
1.1.2矩阵显示
1.1.3AMLCD显示技术对TFT特性的要求
1.2TFT用于OLED平板显示
1.2.1有机发光二极管（OLED）
1.2.2OLED显示
1.2.3AMOLED显示对TFT特性的要求
1.3TFT的SPICE建模与仿真
1.3.1SPICE仿真与建模
1.3.2TFT的SPICE建模
1.3.3模型的质量验证
参考文献
第2章a-Si:H TFT的结构、工艺与器件物理
2.1平板显示用a-Si:H TFT的结构与工艺
2.1.1平板显示用a-Si TFT的常见结构
2.1.2栅极（Gate）金属
2.1.3a-SiNx:H薄膜
2.1.4a-Si:H薄膜
2.1.5n+ a-Si:H薄膜
2.1.6源漏（S/D）极金属
2.1.7钝化层
2.2a-Si:H TFT器件的电学特性
2.2.1栅极（Gate）正向偏置
2.2.2a-Si:H TFT的漏电流
参考文献
第3章a-Si:H TFT的SPICE模型
3.1DC模型
3.1.1a-Si:H TFT开启前
3.1.2a-Si:H TFT开启后
3.1.3漏电流区
3.1.4DC温度模型
3.2AC模型
参考文献
第4章低温多晶硅（LTPS）TFT的结构、工艺与器件物理
4.1缓冲层以及a-Si层
4.1.1薄膜的沉积
4.1.2去氢
4.2LTPS层
4.2.1准分子激光退火（ELA）
4.2.2LTPS薄膜的表面
4.3LTPS薄膜的电学特性
4.3.1晶界简介
4.3.2晶界势垒
4.3.3载流子的输运
4.4传统的固相结晶技术（SPC）
4.5金属诱导结晶（MIC）
4.6TFT沟道与N-TFT源/漏的形成
4.7栅绝缘（GI）层
4.8p型TFT源/漏与n型TFT LDD的形成
4.8.1轻掺杂漏极 (Lightly Doped Drain，LDD)
4.8.2注入离子的活化
4.9层间介质层（Interlayer Dielectric Film，ILD）
4.10信号线（Data line）
4.11LTPS TFT器件的电学性质
4.11.1栅极正向偏置
4.11.2LTPS TFT的漏电流
参考文献
第5章LTPS TFT的SPICE模型
5.1DC模型
5.1.1TFT有效开启电压的表达式
5.1.2亚阈值区
5.1.3输出电流
5.1.4迁移率模型
5.1.5漏电流模型
5.1.6Kink效应
5.1.7沟道长度调制效应
5.1.8方程的统一
5.1.9DC温度模型
5.2AC模型
参考文献
第6章IGZO TFT的结构、工艺与器件物理
6.1IGZO工艺概述
6.2平板显示用IGZO TFT的结构
6.2.1栅极（Gate）金属
6.2.2栅绝缘层（GI）
6.2.3IGZO薄膜材料
6.2.4刻蚀阻挡层（ESL）
6.2.5S/D金属
6.3IGZO TFT的电学特性
6.3.1栅极正向偏置
6.3.2IGZO TFT的漏电流
参考文献