Нізкатэмпэратурны полікрышталічны крэмн

Нізкатэмпэратурны полікрышталічны крэмн (НТПК) — полікрышталічны крэмн, сынтэзаваны ў адносна нізкіх тэмпэратурах (~650 °C і ніжэй) параўнальна з традыцыйнымі мэтадамі (больш за 900 °C). НТПК істотны для дысплэйнай прамысловасьці, бо выкарыстаньне вялікіх шкляных панэляў забараняе падвярганьне іх высокім тэмпэратурам.

Вытворчасьць

Полікрышталічны крэмн (p-Si) — чыстая і праводная форма элемэнту, складзенай з мноства крышталітаў, ці зёрнаў высокаўпарадкаваных крышталічнай рашоткі. Дасьледаваньні 1984 року паказалі, што аморфны крэмн(d) (a-Si) — выдатны папярэднік для атрыманьня p-Si-плёнак з трывалымі структурамі і малой няроўнасьцю паверхні^[1]. Дзеля мінімізацыі паверхневай няроўнасьці крэмневая плёнка сынтэзуецца ў нізкаціскавым хімічным газафазным асаджэньні (НЦХГА). Сьпярша аморфны крэмн асаджаецца пры 560—640 °C. Пасьля тэрмічна прудзіцца (рэкрышталізуецца) пры 950—1000 °C. З аморфнай стужкі атрымліваецца выніковы прадукт зь лепшай структурай і патрэбнай гладкасьцю, чым пры простым асаджэньні крышталаў^[2][3]. Дасьледаваньні 1988 року высьветлілі, што далейшае зьніжэньне тэмпэратуры ў часе пруджаньня з дадаткам плязмастымуляванага хімічнага газафазнага асаджэньня (ПСХГА), дапамагае атрымаць яшчэ большую праводнасьць. Гэтыя тэхналёгіі аказалі грунтоўны ўплыў на мікраэлектроніку, фотавальтаіку і вытворчасьць дысплэяў.

Выкарыстаньне

Дыяграма вадкакрышталічнага дысплэю. Калі на транзыстар паступае ток, вадкія крышталы выроўніваюцца і болей ня круцяць інцыдэнтнае палярызаванае сьвятло. У выніку праз другі палярызатар сыгнал не паступае, утвараючы цёмны піксэль.

Дзякуючы магчымасьці зборкі ў складаныя высакавольтныя пускавыя схемы аморфныя крэмнавыя тонкаплёнкавыя транзыстары (TFT) шырока выкарыстоўваюцца ў плоскіх вадкакрышталічных дысплэях (LCD). Скіраванасьцю крышталяў у LCD кіруюць аморфныя Si-TFT-электроды. Эвалюцыя да НТПК-TFT мае багата выгадаў: вышэйшае разьдзяленьне, ніжэйшыя тэмпэратуры сынтэзу, меншая цана сыравіны^[4]. Аднак НТПК-TFT маюць і свае мінусы.

НТПА

Нізкатэмпэратурны полікрышталічны аксыд (НТПА) — распрацаваная кампанія Apple тэхналёгія OLED-дысплэяў, якая спалучае як НТПК-TFT, так і аксыдныя TFT (аксыд інду, галю і цынку, ці АІГЦ). У НТПА пераключальныя схемы выкарыстоўваюць НТПК, а прывадныя TFT выкарыстоўваюць матэрыялы з АІГЦ^[5]. НТПА дазваляюць больш эфэктыўна выкарыстоўваць энэргію, дынамічна зьмяняючы частасьць абнаўленьня(d) экрану ў залежнасьцю ад таго, што на ім выводзіцца. Такім чынам, пры вывадзе тэксту ці статычных выяваў экран можа працаваць зь меншай частасьцю абнаўленьня, а пры запуску відэа ці гульняў можа павялічваць частасьць. Дысплэі НТПА характарызуюцца павялічанай працягласьцю жыцьця батарэі і выкарыстоўваюцца ў некаторых смартфонах, разумных гадзіньніках ды іншых мабільных прыладах^[6].

Samsung мае падобную да Apple-вай тэхналёгію для НТПА-AMOLED-панэляў з выкарыстаньнем спалучэньня НТПК-TFT, гібрыд-аксыднага і полікрышталічнага крэмну (ГАП)^[7].

Глядзіце таксама

• Аморфны крэмн
• Полікрышталічны крэмн
• Монакрышталічны крэмн

Крыніцы

1. Harbeke, G., L. Krausbauer, E.F. Steigmerier, and A.E. Widmer. «Growth and Physical Properties of LPCVD Polycrystalline Silicon Films.» Journal of the Electrochemical Society (1984): 675. Print.
2. Hatalis, Miltiadis K., and David W. Greve. «Large Grain Polycrystalline Silicon By Low-Temperature Annealing Of Low-Pressure Chemical Vapor Deposited Amorphous Silicon Films.» Applied Physics 63.07 (1988): 2266. Print.
3. Hatalis, M.K., and D.W. Greve. «High-Performance Thin-Film Transistors In Low-Temperature Crystallized LPCVD Amorphous Silicon Films.» IEEE Electron Device Letters 08 (1987): 361-64. Print.
4. Zhiguo, Meng, Mingxiang Wang, and Man Wong. «High Performance Low Temperature Metal-Induced Unilaterally Crystallized Polycrystalline Silicon Thin Film Transistors for System-on-Panel Application.» IEEE Transactions On Electron Devices 47.02 (2000). Print.
5. LTPO backplane technology - introduction and news
6. What is LTPO? How this tech delivers killer phone displays (анг.)
7. Samsung Display’s LTPO tech is called HOP