本書以顯示麵闆設計和製造過程中的經驗為依據，詳細分析並闡述瞭TFT的器件物理、製造工藝以及SPICE建模的相關內容。全書分為6章。第1章闡述瞭TFT用於平闆顯示的技術原理，以及針對TFT進行SPICE建模前所需要掌握的基礎知識。第2章、第3章內容主要是針對a-Si TFT進行的分析和闡述。其中，第2章分析瞭目前産業界常用的a-Si TFT的結構、相關的工藝過程、材料以及器件的物理性質。第3章則詳細分析瞭a-Si TFT的SPICE模型，並對每個模型參數的物理意義及其在TFT特性麯綫上的作用進行瞭分析。第4章、第5章分析瞭LTPS TFT的器件物理、工藝及SPICE模型。第6章針對目前新型的IGZO工藝進行瞭闡述，主要介紹瞭IGZO材料及器件的物理性質，以及業界廣泛采用的IGZO TFT的結構和工藝過程。

1章  薄膜晶體管（TFT）用於平闆顯示 1

1.1  TFT用於液晶平闆顯示 1

1.1.1  LCD顯示技術原理 1

1.1.2  矩陣顯示 6

1.1.3  AMLCD顯示技術對TFT特性的要求 9

1.2  TFT用於OLED平闆顯示 11

1.2.1  有機發光二極管（OLED） 11

1.2.2  OLED顯示 13

1.2.3  AMOLED顯示對TFT特性的要求 15

1.3  TFT的SPICE建模與仿真 16

1.3.1  SPICE仿真與建模 16

1.3.2  TFT的SPICE建模 18

1.3.3  模型的質量驗證 24

參考文獻 25

第2章  a-Si:H TFT的結構、工藝與器件物理 26

2.1  平闆顯示用a-Si:H TFT的結構與工藝 26

2.1.1  平闆顯示用a-Si TFT的常見結構 26

2.1.2  柵極（Gate）金屬 27

2.1.3  a-SiNx:H薄膜 27

2.1.4  a-Si:H薄膜 30

2.1.5  n a-Si:H薄膜 36

2.1.6  源漏（S/D）極金屬 37

2.1.7  鈍化層 37

2.2  a-Si:H TFT器件的電學特性 38

2.2.1  柵極（Gate）正嚮偏置 38

2.2.2  a-Si:H TFT的漏電流 44

參考文獻 45

第3章  a-Si:H TFT的SPICE模型 47

3.1  DC模型 47

3.1.1  a-Si:H TFT開啓前 47

3.1.2  a-Si:H TFT開啓後 53

3.1.3  漏電流區 63

3.1.4  DC溫度模型 65

3.2  AC模型 66

參考文獻 68

第4章  低溫多晶矽（LTPS）TFT的結構、工藝與器件物理 70

4.1  緩衝層以及a-Si層 71

4.1.1  薄膜的沉積 71

4.1.2  去氫 72

4.2  LTPS層 74

4.2.1  準分子激光退火（ELA） 74

4.2.2  LTPS薄膜的錶麵 77

4.3  LTPS薄膜的電學特性 78

4.3.1  晶界簡介 78

4.3.2  晶界勢壘 80

4.3.3  載流子的輸運 82

4.4  傳統的固相結晶技術（SPC） 84

4.5  金屬誘導結晶（MIC） 85

4.6  TFT溝道與N-TFT源/漏的形成 86

4.7  柵絕緣（GI）層 87

4.8  p型TFT源/漏與n型TFT LDD的形成 90

4.8.1  輕摻雜漏極 (Lightly Doped Drain，LDD) 90

4.8.2  注入離子的活化 91

4.9  層間介質層（Interlayer Dielectric Film，ILD） 92

4.10  信號綫（Data line） 92

4.11  LTPS TFT器件的電學性質 93

4.11.1  柵極正嚮偏置 93

4.11.2  LTPS TFT的漏電流 98

參考文獻 99

第5章  LTPS TFT的SPICE模型 102

5.1  DC模型 102

5.1.1  TFT有效開啓電壓的錶達式 102

5.1.2  亞閾值區 107

5.1.3  輸齣電流 110

5.1.4  遷移率模型 112

5.1.5  漏電流模型 117

5.1.6  Kink效應 122

5.1.7  溝道長度調製效應 125

5.1.8  方程的統一 126

5.1.9  DC溫度模型 131

5.2  AC模型 132

參考文獻 135

第6章  IGZO TFT的結構、工藝與器件物理 136

6.1  IGZO工藝概述 136

6.2  平闆顯示用IGZO TFT的結構 137

6.2.1  柵極（Gate）金屬 137

6.2.2  柵絕緣層（GI） 138

6.2.3  IGZO薄膜材料 139

6.2.4  刻蝕阻擋層（ESL） 149

6.2.5  S/D金屬 150

6.3  IGZO TFT的電學特性 150

6.3.1  柵極正嚮偏置 150

6.3.2  IGZO TFT的漏電流 152

參考文獻 152