论文部分内容阅读
薄膜晶体管（Thin Film Transistor的英文缩写是TFT）是近年来显示器上广泛使用的器件，其中a-Si：H TFT（hydrogenateld amorphous siliconTFT非晶硅薄膜晶体管）是发展的主流，常用作有源矩阵液晶显示器的开关元件。随着a-Si：H TFT的广泛应用，其模型的建立就成为非常重要的课题。精确的a-Si：H TFT模型在SPICE模拟中是非常重要的。在国内外已经发表了许多关于a-Si：H TFT物理特性及模型的文章，但仍然不能满足今天先进LCD模拟的需要。 为配合国家十五“863”计划项目“高品质大尺寸a-Si：H TFT-OLED技术研究”工作，本论文重点进行了a-Si：H TFT SPICE模型的研究工作。 本文以底栅结构背沟道阻挡型a-Si：H TFT器件为基础，测试了电流电压（I-V）特性和电容电压（C-V）特性。从电容电压曲线中提取了a-Si：H的掺杂浓度、固定电荷密度、界面态密度等工艺参数。分析了a-Si：H TFT的局域态、亚阈值导电、泄漏电流、表面迁移率调制、栅源和栅漏电容对频率的依赖性，温度特性及应力对阈值电压的影响。本论文以MOSFET为模型基础，对I-V特性进行了理论分析，建立了线性区、饱和区的漏极电流模型，重点建立了精确的亚阈值前区、亚阈值后区漏极电流和截止区的泄漏电流模型。同时：本论文以MIS结构的电容为理论基础，建立了a-Si：HTFT的MIS结构依赖于偏压和频率的电容模型，并提取了阈值电压VTO、迁移率μ0等模型参数。用C语言编程模拟了I-V和C-V特性，测试数据与模拟数据拟合得很好，优于以往的a-Si：H TFT SPICE模型。本论文建立的模型适用于不同工艺结构的a-Si：H TFT器件，对TFT的设计者具有较高的指导价值。