1 緒論 001
1.1 薄膜晶體管簡介 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)面臨的問題及發(fā)展趨勢 004
1.4 本書的架構(gòu)及特色 005
習題 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 016
2.3.1 薄膜晶體管的半導(dǎo)體材料分類比較 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 輸運機理 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 輸運機理 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
習題 070

5 有機薄膜晶體管 071
5.1 有機半導(dǎo)體材料載流子傳導(dǎo)機制及分子設(shè)計基本原理 071
5.1.1 有機半導(dǎo)體的分子軌道結(jié)構(gòu) 071
5.1.2 有機半導(dǎo)體的載流子形成機制 075
5.1.3 有機半導(dǎo)體分子間載流子輸運機制 077
5.1.4 有機半導(dǎo)體的分子設(shè)計基本理論 077
5.2 有機半導(dǎo)體材料及分類 079
5.2.1 有機小分子半導(dǎo)體材料 080
5.2.2 聚合物半導(dǎo)體材料 085
5.3 有機薄膜晶體管的界面工程 090
5.3.1 柵絕緣層/有機半導(dǎo)體層界面工程 090
5.3.2 有機半導(dǎo)體層/源漏電極界面工程 093
習題 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)點和挑戰(zhàn) 097
6.1.3 應(yīng)用進展 098
6.2 氧化物半導(dǎo)體材料設(shè)計理論及載流子傳導(dǎo)機制 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)以及載流子形成機理 106
6.2.4 氧化物半導(dǎo)體的載流子傳導(dǎo)機制 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)計原理 118
6.3.1 高遷移率氧化物半導(dǎo)體材料設(shè)計 118
6.3.2 高遷移率氧化物薄膜晶體管的 制備工藝設(shè)計 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 123
6.4 p型氧化物半導(dǎo)體材料的設(shè)計 126
6.4.1 O2p與填滿的d軌道雜化對價帶的調(diào)制 127
6.4.2 O2p與填滿的ns2軌道雜化對價帶的調(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發(fā)展方向 145
習題 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 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 187
8.4.2 數(shù)字PWM驅(qū)動電路 188
8.4.3 模擬PWM驅(qū)動電路 189
8.5 行驅(qū)動電路 193
8.5.1 移位寄存器 195
8.5.2 非晶硅TFT行驅(qū)動電路 196
8.5.3 非晶氧化物TFT行驅(qū)動電路 197
8.5.4 低溫多晶硅行驅(qū)動電路 200
習題 201

9 薄膜晶體管的新應(yīng)用及未來展望 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 觸覺傳感 206
9.2 人工突觸及類腦計算 207
9.3 TFT在集成電路中的應(yīng)用 208
9.3.1 非易失性存儲 209
9.3.2 易失性存儲 209
9.4 TFT在光電探測中的應(yīng)用 210
9.5 TFT在超聲波指紋識別中的應(yīng)用 212
9.6 未來展望 212
習題 213

參考文獻 214