RCA (Radio Corporation of America) havde brugt mange år på at eksperimentere og udvikle transistorer. Selvom det første tyndfilmspatent blev udviklet i 1957 af et medlem af RCA, nemlig John Wallmar 1957. Derefter opstod en række udviklinger inden for mikroelektronik og halvledere, TFT eller Thin Film Transistor i 1962. En TFT bruges i flydende krystalskærme for at forbedre billedkvaliteter som kontrast og adresserbarhed. TFT er en forbedret version af MOSFET fordi den bruger tynde film. Denne artikel diskuterer introduktionen til en tyndfilm transistor eller TFT – arbejde med applikationer.

Hvad er en tyndfilmstransistor?

En tynd film transistor definition er; en type FET eller felteffekttransistor, som bruges i hver enkelt pixel på en LCD ( flydende krystal display ) for at vise skærminformationen med høj kontrast, høj lysstyrke og høj hastighed. Tyndfilmstransistorsymbolet er vist nedenfor.

TFT-symboler

Tynd film transistor arbejdsprincip

Disse tyndfilmstransistorer fungerer som en individuel kontakt, der gør det muligt for pixels at justere positionen meget hurtigt for at få dem til at tænde og slukke meget hurtigere. Disse transistorer er de aktive elementer i LCD'er, som er arrangeret i en matrixform, så LCD kan vise information. Disse bruges i kommercielle displayapplikationer som digitale radiografidetektorer, head-up displays og mange flere.

Tynd film transistor struktur

En TFT er en speciel type felteffekttransistor, der er fremstillet ved blot at afsætte aktive halvlederlags tynde film, dielektrisk lag og gateelektrodelag på et fleksibelt materiale kendt som substrat. Strukturen af tyndfilmstransistoren er vist nedenfor.

Tynd film transistor struktur

TFT'en indeholder forskellige lag, som er lavet ved at bruge forskellige materialer. Så materialerne, der bruges i hvert lag, diskuteres nedenfor.

Det første lag af TFT er et fleksibelt substrat, der er lavet med små mikrometer tykt glas, metaller og polymerer som polyethylenteraphalat. Dette lag fungerer som en base, hvor den elektroniske enhed er konstrueret.

Det andet lag er gate-elektroden, som består af aluminium, guld eller krom baseret på applikationen. Denne gate-elektrode giver et signal til tyndfilmshalvlederen, som udløser kontakten mellem source & drain.

Det tredje lag er en isolator, der bruges til at undgå den elektriske kortslutning mellem de to lag som halvlederlaget og gateelektroden.

Det fjerde lag er elektrodelaget, som er lavet med forskellige ledere som sølv, krom aluminium eller guld og er simpelthen aflejret over halvledende overflader. Selv til ledende belægning af kilde- og drænelektroder bruges indiumtinoxid (ITO). Hele enheden er indkapslet i et keramik- eller polymermateriale.

Tyndfilmstransistorfremstillingsproces

De forskellige lag af TFT-fremstilling diskuteres nedenfor.

Først renses substratmaterialet kemisk med den nødvendige syre eller base for at fjerne alle de indeslutninger, der holder på overfladen.
Derefter afsættes metalliske gate-elektroder simpelthen på substratet med en termisk fordampningsprocedure. Keramiske/polymerelektroder aflejres med inkjet-udskrivning/dypbelægningsprocedure.
Isolerende belægninger afsættes simpelthen på en port med kemisk dampaflejring (CVD) eller plasmaforstærket kemisk dampaflejring (PECVD) processer.
Halvlederlag aflejres simpelthen med dyppebelægning, hvis det er spray- eller polymerbelægning. Både kilden og drænet ligner gateelektrodeproceduren - spray-/dipbelægning eller termisk fordampning efter behov af passende maskelag.

Hvordan tilsluttes en tyndfilmstransistor?

Tilslutningsdiagrammet for tyndfilmstransistoren er vist nedenfor. Dette eksempel bruger p-type halvledermateriale. Hvis det bruger n-type materiale, så vil polariteterne være modsatte. Transistoren fungerer, når transistoren er forspændt ved at påføre en negativ spænding mellem drain & source-kontakter (VDS).

Tyndfilmstransistorforbindelse

Når transistoren er slukket, vil der ikke blive akkumuleret nogen ladning mellem source- og afløbskontakterne. Så der kan ikke flyde nogen strøm mellem kilde- og afløbskontakterne. For at tænde transistoren påføres en negativ forspænding til gateterminalen (VGS). Så ladningsbærere som huller i halvledere vil akkumulere til portisoleringen for at skabe en kanal, der tillader strømmen (ID) at strømme fra afløb til kilde.

“elektriske beskyttelsesanordninger er designet til automatisk ”

Forskel s/h tyndfilmtransistor vs Mosfet

Forskellen mellem tyndfilmstransistorer og mosfet inkluderer følgende.

Tynd film transistor	MOSFET
TFT står for Thin Film Transistor.	MOSFET står for metal oxid semiconductor field effect transistor.
En slags felteffekttransistor, hvor det elektrisk ledende lag dannes ved at lægge en tynd film over det dielektriske substrat.	En slags felteffekttransistor, hvor der er et tyndt siliciumoxidlag, er arrangeret mellem porten og kanalen.
Til fremstilling af TFT'er bruges forskellige halvledermaterialer som cadmiumselenid, zinkoxid og silicium.	Materialerne, der bruges til at fremstille MOSFET er; siliciumcarbid, polykrystallinsk silicium og højk-dielektrisk.
TFT'er bruges som individuelle kontakter i LCD'er ved at tillade pixels at ændre betingelser hurtigt for at få dem til at tænde og slukke meget hurtigt.	MOSFET'er bruges til at skifte eller forstærke spændinger i kredsløb.
TFT'er bruges hovedsageligt i LCD'er.	Disse bruges i bilindustrien, industri- og kommunikationssystemer.

Hvordan er en tyndfilmstransistor anderledes end en normal transistor?

Tyndfilmstransistor er anderledes sammenlignet med normal transistor, fordi; de fleste normale transistorer er lavet med meget rent Si (silicium) & Ge (germanium), og nogle gange bruges nogle andre halvledermaterialer. Tyndfilmstransistorer (TFT'er) er lavet med forskellige slags halvledermaterialer som silicium, zinkoxid eller cadmiumselenid. TFT inkluderer tre terminaler som source, gate og drain, mens en normal transistor inkluderer en base, emitter og kollektor.

Disse transistorer fungerer som omskiftere ved at tillade pixels at justere tilstanden hurtigt for at få dem til at tænde og slukke meget hurtigt. Den normale transistor fungerer som en switch eller en forstærker.

Fordele og ulemper

Det fordelene ved tyndfilmstransistorer omfatte følgende.

De bruger mindre strøm.
De har en hurtigere reaktionstid.
TFT'er spiller en nøglerolle i den digitale skærmindustri.
Tynd film transistorer er nøgleelementer i fleksibel elektronik, som er implementeret på økonomiske underlag
De har hurtige, højere og nøjagtige svarprocenter.
De TFT-baserede skærme har skarp synlighed.
Det fysiske design af TFT-baserede skærme er fremragende.
Det reducerer øjenbelastningen.

Det ulemper ved tyndfilmstransistorer omfatte følgende.

De er afhængige af baggrundsbelysning for at give lysstyrke i stedet for at generere deres eget lys, så de har brug for indbyggede LED'er i deres baggrundsbelysningsarrangement.
Begrænset nytte på grund af glaspaneler.
Modulerne i TFT'er kan kun læses, når LED'erne er tændt.
TFT'er kan tømme et batteri meget hurtigt.
TFT LCD'er er dyre sammenlignet med typiske monokrome skærme.

Ansøgninger

Det anvendelser af tyndfilmstransistorer omfatte følgende.

Tynd-film-transistor bruges i vid udstrækning i smartphones, computere, fladskærme, personlige digitale assistenter og videospilsystemer.
Den mest kendte tyndfilmstransistorapplikation er i TFT LCD'er,
Disse transistorer spiller en væsentlig rolle i nuværende materialekemi og digitale skærme.
TFT'er bruges i en række applikationer i udlandet som organiske LED'er, fladskærme og andre elektroniske enheder.
TFT'er bruges i vid udstrækning som sensorer inden for røntgendetektorer.
TFT-enheder findes i forskellige sensorapplikationer.
TFT LCD'er bruges i videospilsystemer, projektorer, navigationssystemer, håndholdte enheder, tv'er, personlige digitale assistenter og dashboards i biler.

Dette er således en oversigt over en tyndfilmstransistor eller TFT, som spiller en væsentlig rolle i nuværende digitale skærme. Disse er avanceret til konventionelle MOSFET'er, så de giver hurtige responstider og er også i stand til at bevare en elektrisk ladning. Disse har en bred vifte af applikationer i LCD'er og i øjeblikket koncentrerer forskere sig om at udvikle nye typer tyndfilmstransistorenheder. Her er et spørgsmål til dig, hvad er FET?