AMOLED用氧化锌基TFT及像素单元驱动电路制备研究

AMOLED display which is likely to replace LCD to become a new generation of display technology such as a simple structure, ultra-thin, high brightness, short response time, color fidelity, wide angle, energy-saving, wide working temperature range, environmental protection as well as flexible bending. In this project order to promote the application and development of AMOLED display technologies, we proposed to base on ZnO-based thin-film transistor (TFT). And we'll study and fabrication of ZnO-based TFT with high carrier mobility, pixel driving circuit and test with the display for AMOLED display panel. To prepare fabrication of ZnO-based metal oxides thin film samples, high-k gate dielectric, source and drain electrodes materials, dual-gate ZnO-based TFT devices and pixel driving circuit will be applied in advanced integrated circuit manufacturing technology. At the same time, we also investigate conductive mechanism of ZnO-based thin film and TFT gate dielectric materials, TFT preparation process technology and so on. This research has broad application prospects and high value.

AMOLED显示屏具有结构简单、高亮度和对比度、响应速度快、色彩逼真、宽视角、功耗低、工作温度宽、环保等优异性能，另外还具有可实现柔软显示等特点，将会替代LCD成为新一代显示技术。为了推动AMOLED 显示技术的应用和发展，本项目旨在研究以ZnO基薄膜晶体管（TFT）为基础，制备出具有高载流子迁移率的ZnO基TFT和用于AMOLED显示的ZnO基像素单元驱动电路以及测试用显示屏。具体研究内容包括：采用先进的集成电路制造工艺，制备出可用于TFT的ZnO基金属氧化物半导体薄膜、高k栅介质及源漏电极材料、双栅ZnO基TFT器件；研发AMOLED像素单元驱动电路。同时对ZnO基薄膜材料、TFT绝缘栅介质的导电机理、制备工艺以及器件的可靠性等进行系统研究。研究成果具有广阔的应用前景和极高的应用价值。

本项目主要研究了用于有源显示有机发光二极管（AMOLED）显示用的氧化锌基薄膜晶体管（TFT）及像素单元驱动电路制备工艺技术。内容主要包括氧化锌基薄膜晶体管的导电机理研究，氧化锌基薄膜晶体管的单项工艺技术研究，掺杂氧化锌薄膜晶体管的退火效应研究，掺杂氧化锌薄膜晶体管的源漏优化工艺研究，掺杂氧化锌薄膜晶体管的稳定性研究以及像素单元驱动电路的设计与制备工艺技术等。经过大量实验研究，制备出高性能高可靠性的掺杂氧化锌薄膜晶体管。掺杂氧化锌薄膜晶体管显示了良好的特性，阈值电压1.0V，亚阈值摆幅134mV/dec，饱和区载流子迁移率24.3cm2 V-1s-1，关态电流为2.35×10-12，开关比可以达到108。同时，我们还设计像素单元驱动电路的版图，制备出了4寸面板的驱动电路单元阵列，并成功的点亮了蓝光OLED显示面板。工作电压3V，工作稳定性良好。研究工作共发表科技论文20篇，其中，SCI收录16篇，EI收录4篇。申请发明专利9项。部分科研成果得到了京东方科技集团股份有限公司的认可，进行了合作研究，实现了成果转化。通过课题组全体成员的共同努力，我们顺利完成了项目的研究内容和目标。本项目研究工作具有重要的科研意义和广阔的应用前景。