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1、像素设计中沟道宽和长的选择汪梅林b2*于春崎】'2二汪永安X（1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130021；2.中国科学院研究生院长春130021；3.吉林北方彩晶数码电子有限公司，长春130031,E-mail:wangml2007@163.com）摘要：讨论了沟道宽（町和长（L）对薄膜晶体管的开态电流don）,关态电流（loff）、开口率以及跳变电压（△'©）的影响。关键词：薄膜晶体管；沟道宽（W）；沟道长（L）；开态电流（Ton）；关态电流（Toff）；开口率;跳变电压（AVp）oWangMe
2、i-IinL2,3,YuChun-Qi1*23,WangYong-an13（1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun,130021;2・GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Changchun130021;3JilinBeifangCaijingDigitalElectronicsCo.,Ltd,Changchun,130031,E-mai
3、l:wangml2007@163.com）Abstract:DiscusstheimpactonIon,Ioff,apertureratioandfeedthroughvoltage（AVp）fromchannelwideandlengthinthispaper.Keywords:TFT;channelwide;channellength;Ion;Ioff;Apertureratio;Feedthroughvoltage（AVp）1引言在实际应用中做为开关器件的TFT要满足如下条件：为了保证在行周期内向液晶像素上即
4、时准确的写入图像信号，开态电流（Ion）足够大（一般人于106A）；其次为了加在液晶像素上的电压在一帧的时间内基本保持不变,TFT的关态电流（Ioff）要小（一•般小于10”），且开关比（lon/Ioffi般人于10、）要高；另外为了提高图像质量，防止图像闪烁、残像和灰度错乱等情况出现，要求像索在开态和关态转变过程中加在像素两端的电压要一致，即跳变电压要小。最后要求像素的开口率耍尽对能的大。而沟道宽和长的选择直接影响上述参数的变化。故在本文中主要讨论了实际应川中沟道宽和长对上述参数的影响及在像素设计中如何合理地选择
5、沟道宽和长。2实验及分析本次试验中所采用的像索尺寸为330*110um,存贮电容采用CsONCOM方式,TFT结构是伸出型背沟道保护型TFT,半导体材料釆用a-si：H,迁移率大小为：0.5[cm2/(V.s)],栅绝缘层材料用SIOx,成膜方法采用PECVDo试验用样品是完成整个阵列光刻工艺的10组具有不同宽和长的单个TFT器件。宽长比分别是：29/324、29/164、29/70、29/42、29/24、29/19、29/14、29/9>280/14、35/14；测试设备：Agilent4155C半导体参数测试
6、仪。具体参数及结果如下。2.1宽和长对a・si：HTFT电流电压特性的影响a-si:HTFT结构和MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)的结构基本上相似，T.作的原理也基本上类似，在线性区和饱和区可以用MOS场效应管的漏电流方式近似描述TFT的漏电流大小。在栅极上加正电压Vgs时，半导体表而产生表而反型层(即导电沟道)，此时如果在源漏Z间有电压差存在，则Z间就有电流流过。当OvVdsVth时，器件工作在线性区，沟道相当于一个电阻，漏电流和漏电压成正比,漏电流大小町用式
7、1-1表示：W1Ids=PfeCoxl〔^gs~^th)^os~V'ds】21-1当Vds进一步增加到Vds>Vgs-Vth,Vgs>Vth时,沟道被夹断,器件工作在饱和区,源漏电流的大小用式1-2表示：咲5*(vgs-vth)2当TFT处于关断状态时，漏电流方程可用1-3表示:T/丄xWdsX7加q(nMe+pMp)_VDS1一3其中Mfe：载流子的迁移率Cox：栅氧化膜每单位面积电容W/L：沟道宽度/沟道长度Vth：域值电压Q、n、p、pe、pe、ds：分别为电子电荷量、电子密度、空穴密度、电子迁移率、空穴迁移
8、率、有源层厚度。图1为开态和关态电流大小随宽长比变化的曲线图，其中Vds二10V,Vgs分别为15V、-7V,从图中看出：沟道宽度为29uiii保持不变，而沟道长丿芟分别为324、164、70、42、24、19、14时，随着沟道长度的减小，源漏Z间的电流在增大；而当沟道长度保持14um不变，沟道宽度分别选川29um、35um、42um时，随着沟道宽度的增加，
