1 緒論 001
1.1 薄膜晶體管簡(jiǎn)介 001
1.2 薄膜晶體管發(fā)展的歷史脈絡(luò) 002
1.3 薄膜晶體管技術(shù)面臨的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì) 004
1.4 本書(shū)的架構(gòu)及特色 005
習(xí)題 006

2 薄膜晶體管工作原理和相關(guān)功能材料 007
2.1 薄膜晶體管的工作原理和電學(xué)特性 007
2.1.1 薄膜晶體管的基本工作原理 008
2.1.2 薄膜晶體管電學(xué)特性曲線 008
2.1.3 薄膜晶體管的主要性能參數(shù) 010
2.1.4 薄膜晶體管的穩(wěn)定性 013
2.2 薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)比較 015
2.2.1 頂柵結(jié)構(gòu) 015
2.2.2 底柵結(jié)構(gòu) 015
2.2.3 雙柵及其他結(jié)構(gòu) 016
2.3 薄膜晶體管的主要功能材料及分類(lèi) 016
2.3.1 薄膜晶體管的半導(dǎo)體材料分類(lèi)比較 017
2.3.2 薄膜晶體管的介電材料 018
2.3.3 薄膜晶體管的電極材料 028
習(xí)題 030

3 非晶硅薄膜晶體管 031
3.1 非晶硅材料 031
3.1.1 材料結(jié)構(gòu) 031
3.1.2 氫鈍化 035
3.1.3 摻雜 036
3.1.4 輸運(yùn)機(jī)理 037
3.2 非晶硅薄膜晶體管器件 040
3.2.1 器件結(jié)構(gòu) 040
3.2.2 器件特性 041
3.3 非晶硅薄膜晶體管器件穩(wěn)定性 044
3.3.1 偏壓穩(wěn)定性 045
3.3.2 熱穩(wěn)定性 048
習(xí)題 049

4 多晶硅薄膜晶體管 050
4.1 多晶硅材料 050
4.1.1 材料結(jié)構(gòu) 050
4.1.2 晶化技術(shù) 053
4.1.3 摻雜 057
4.1.4 輸運(yùn)機(jī)理 059
4.2 多晶硅薄膜晶體管器件 063
4.2.1 器件結(jié)構(gòu) 063
4.2.2 器件特性 064
4.3 多晶硅薄膜晶體管器件穩(wěn)定性 068
4.3.1 自加熱效應(yīng) 068
4.3.2 熱載流子效應(yīng) 069
習(xí)題 070

5 有機(jī)薄膜晶體管 071
5.1 有機(jī)半導(dǎo)體材料載流子傳導(dǎo)機(jī)制及分子設(shè)計(jì)基本原理 071
5.1.1 有機(jī)半導(dǎo)體的分子軌道結(jié)構(gòu) 071
5.1.2 有機(jī)半導(dǎo)體的載流子形成機(jī)制 075
5.1.3 有機(jī)半導(dǎo)體分子間載流子輸運(yùn)機(jī)制 077
5.1.4 有機(jī)半導(dǎo)體的分子設(shè)計(jì)基本理論 077
5.2 有機(jī)半導(dǎo)體材料及分類(lèi) 079
5.2.1 有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料 080
5.2.2 聚合物半導(dǎo)體材料 085
5.3 有機(jī)薄膜晶體管的界面工程 090
5.3.1 柵絕緣層/有機(jī)半導(dǎo)體層界面工程 090
5.3.2 有機(jī)半導(dǎo)體層/源漏電極界面工程 093
習(xí)題 095

6 氧化物薄膜晶體管 096
6.1 氧化物薄膜晶體管概述 096
6.1.1 歷史及發(fā)展階段 096
6.1.2 優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn) 097
6.1.3 應(yīng)用進(jìn)展 098
6.2 氧化物半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì)理論及載流子傳導(dǎo)機(jī)制 099
6.2.1 氧化物半導(dǎo)體的基體元素及電子結(jié)構(gòu)特征 099
6.2.2 氧化物半導(dǎo)體材料的設(shè)計(jì)理論 101
6.2.3 氧化物半導(dǎo)體的缺陷雜質(zhì)化學(xué)以及載流子形成機(jī)理 106
6.2.4 氧化物半導(dǎo)體的載流子傳導(dǎo)機(jī)制 109
6.2.5 氧化物薄膜晶體管的穩(wěn)定性 112
6.3 高遷移率氧化物半導(dǎo)體材料和器件設(shè)計(jì)原理 118
6.3.1 高遷移率氧化物半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì) 118
6.3.2 高遷移率氧化物薄膜晶體管的 制備工藝設(shè)計(jì) 119
6.3.3 高遷移率氧化物薄膜晶體管的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 123
6.4 p型氧化物半導(dǎo)體材料的設(shè)計(jì) 126
6.4.1 O2p與填滿的d軌道雜化對(duì)價(jià)帶的調(diào)制 127
6.4.2 O2p與填滿的ns2軌道雜化對(duì)價(jià)帶的調(diào)制 127
6.4.3 寬帶隙非氧化物半導(dǎo)體——鹵化銅 128
6.5 氧化物薄膜晶體管的尺寸效應(yīng)及三維集成電路應(yīng)用 129
6.5.1 氧化物薄膜晶體管的尺寸效應(yīng) 129
6.5.2 氧化物薄膜晶體管在三維集成電路中的應(yīng)用 132
習(xí)題 133

7 基于新型半導(dǎo)體的薄膜晶體管 135
7.1 一維半導(dǎo)體材料及其薄膜晶體管 135
7.1.1 碳納米管及其薄膜晶體管 135
7.1.2 氧化物半導(dǎo)體納米線及其薄膜晶體管 137
7.2 二維半導(dǎo)體材料及其薄膜晶體管 140
7.2.1 石墨烯及其薄膜晶體管 141
7.2.2 過(guò)渡金屬二硫族化物及其薄膜晶體管 142
7.3 鈣鈦礦半導(dǎo)體材料及其薄膜晶體管 144
7.4 新型半導(dǎo)體材料及薄膜晶體管的未來(lái)發(fā)展方向 145
習(xí)題 146

8 薄膜晶體管在顯示中的應(yīng)用 147
8.1 顯示基本概念 148
8.2 TFT LCD顯示 152
8.2.1 像素電路 153
8.2.2 陣列驅(qū)動(dòng) 156
8.2.3 陣列工程 158
8.2.4 彩膜、成盒和模組工程 163
8.3 AMOLED顯示 167
8.3.1 2T1C像素電路 167
8.3.2 LTPS AMOLED像素電路 170
8.3.3 LTPO AMOLED像素電路 175
8.3.4 基于一次鎖存驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的AMOLED像素電路 178
8.3.5 AMOLED工藝集成技術(shù) 181
8.3.6 柔性AMOLED技術(shù) 182
8.3.7 OLED排布 183
8.4 Micro-LED顯示 186
8.4.1 PWM驅(qū)動(dòng) 187
8.4.2 數(shù)字PWM驅(qū)動(dòng)電路 188
8.4.3 模擬PWM驅(qū)動(dòng)電路 189
8.5 行驅(qū)動(dòng)電路 193
8.5.1 移位寄存器 195
8.5.2 非晶硅TFT行驅(qū)動(dòng)電路 196
8.5.3 非晶氧化物TFT行驅(qū)動(dòng)電路 197
8.5.4 低溫多晶硅行驅(qū)動(dòng)電路 200
習(xí)題 201

9 薄膜晶體管的新應(yīng)用及未來(lái)展望 203
9.1 TFT在傳感中的應(yīng)用 203
9.1.1 生物傳感 203
9.1.2 氣體液體傳感 205
9.1.3 觸覺(jué)傳感 206
9.2 人工突觸及類(lèi)腦計(jì)算 207
9.3 TFT在集成電路中的應(yīng)用 208
9.3.1 非易失性存儲(chǔ) 209
9.3.2 易失性存儲(chǔ) 209
9.4 TFT在光電探測(cè)中的應(yīng)用 210
9.5 TFT在超聲波指紋識(shí)別中的應(yīng)用 212
9.6 未來(lái)展望 212
習(xí)題 213

參考文獻(xiàn) 214