薄膜晶体管电流模型的高阶效应研究
本文关键词： 薄膜晶体管 器件模型 温度特性 自热效应 串联电阻效应 出处：《华南理工大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：薄膜晶体管(TFT)是平板显示技术中的核心器件。像素及其驱动电路的设计需要调用合理的器件模型。高效和精准的器件模型有利于准确地预测电路的性能。电流模型是器件模型的核心,本文针对三种不同类型的薄膜晶体管电流模型的高阶效应进行研究,主要内容有:有机TFT的特点在于其制造成本最低,在柔性显示领域具有重要的应用前景。环境温度对有机TFT的影响较大。本文在解析计算表面势的基础上,建立了电流模型表征了有机TFT的温度特性。多晶硅TFT的特点在于其驱动能力强,在小尺寸高清显示领域得到广泛的应用。但器件工作时功耗较大,自身温度升高后出现自热效应,表现为器件工作在饱和区时,输出特性出现随漏压升高而降低。通过分析多晶硅TFT阈值电压和迁移率随温度的变化关系,建立了解析的包含自热效应的多晶硅TFT电流模型。非晶硅TFT的特点在于大面积均匀性好,在大尺寸显示领域广泛应用。串联电阻效应在非晶硅TFT中十分常见。本文基于非晶硅TFT中载流子为常数,考虑串联电阻随栅压的变化,建立了解析的电流模型。另外,基于热场发射机制,给出了一个泄漏电流模型。综上所述,本文对有机TFT建立了基于表面势的解析电流模型,表征了电流的温度特性;对多晶硅TFT电流的自热效应建立了基于阈值电压的解析模型;对非晶硅TFT中的串联电阻效应和泄漏电流建立了解析的模型。
[Abstract]:Thin film transistor (TFT). The design of pixel and its driving circuit needs to call reasonable device model. Efficient and accurate device model is helpful to accurately predict the performance of the circuit. The current model is the device model. The core. In this paper, the high order effects of three different kinds of thin film transistor current models are studied. The main contents are as follows: organic TFT is characterized by its lowest manufacturing cost. It has an important application prospect in the field of flexible display. The influence of ambient temperature on organic TFT is great. In this paper, the surface potential is calculated analytically. The current model is established to characterize the temperature characteristics of organic TFT. The characteristic of polysilicon TFT is that it has strong driving ability and is widely used in the field of small size high-definition display. However, the power consumption of the device is high when it works. The self-heating effect occurs after the increase of the temperature, which shows that the output characteristic decreases with the increase of leakage voltage when the device works in the saturation region. The relationship between the threshold voltage and mobility of polysilicon TFT with temperature is analyzed. An analytical polysilicon TFT current model with autothermal effect is established. The characteristics of amorphous silicon TFT are good uniformity in large area. Series resistance effect is very common in amorphous silicon TFT. Based on the carrier constant in amorphous silicon TFT, the variation of series resistance with gate voltage is considered in this paper. In addition, based on the thermal field emission mechanism, a leakage current model is presented. In summary, an analytical current model based on surface potential for organic TFT is established in this paper. The temperature characteristics of the current are characterized. An analytical model based on threshold voltage is established for the self-heating effect of polysilicon TFT current. An analytical model of series resistance effect and leakage current in amorphous silicon TFT is established.
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN321.5
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