薄膜晶体管与先进显示重点实验室
Thin Film Transistor and Advanced Display Lab

IEEE TED十二月刊发表我实验室论文

时间:2015-12-01

        国际微电子领域权威期刊IEEE Trans. on Electron Devices今年第十二期刊登了我实验室论文“Threshold Voltage Shift Effect of a-Si:H TFTs Under Bipolar Pulse Bias”(文章链接:http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=7293655&newsearch=true&queryText=zhijin%20Hu)。

        氢化非晶硅薄膜晶体管(a-Si:H TFT)仍然是有源矩阵显示器中采用的主流的TFT技术。近年来,非晶硅TFT也被广泛地用于制作显示器的集成栅极驱动电路(GOA)。然而,非晶硅TFT在电应力下往往会发生严重的阈值电压漂移;研究非晶硅TFT在电应力下的可靠性,对于实现高稳定性的TFT集成电路具有重要的意义。双极性脉冲应力(BPBS, Bipolar Pulse Bias Stress)是一种能够减小非晶硅TFT阈值电压漂移的偏置模式。但是,非晶硅TFT在BPBS应力下的退化规律还没有被系统的研究过,器件退化背后的物理机理也尚不清楚。

       本论文首次系统地研究了非晶硅TFT在双极性脉冲应力下的阈值电压漂移规律。对阈值电压漂移与脉冲频率、环境温度以及脉冲负压的关系进行了详细的报道;并且与传统的单极性脉冲应力(UPBS, Unipolar Pulse Bias Stress) 下的阈值电压漂移进行了比较。结果表明非晶硅TFT在低频BPBS具有较小的阈值电压漂移速度,和传统的UPBS相比,BPBS对TFT阈值电压漂移的改善在高温下更加显著。另一方面,本文采用电荷俘获与脱俘获(Charge trap/De-trap)物理模型,对非晶硅TFT在BPBS以及UPBS下的阈值电压漂移的物理过程及测试结果进行了合理的解释。

       该论文的第一作者为博士生胡治晋同学,共同作者还包括王玲,廖聪维,张盛东老师以及深圳市华星光电公司的曾丽媚,李长晔以及连水池博士,在此向他们表示祝贺。此项研究是北京大学与深圳华星光电公司合作课题“非晶硅阵列基板行驱动电路”下的子课题。该研究在深圳薄膜晶体管与先进显示重点实验室(Shenzhen TFT and Advanced Display Lab)完成,并且受NSFC(61274084)和深圳科技计划(JCYJ20120829170028522)项目的资助。