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 002
1.3 薄膜晶體管技術面臨的問題及發(fā)展趨勢 004
1.4 本書的架構及特色 005
習題 006

2 薄膜晶體管工作原理和相關功能材料 007
2.1 薄膜晶體管的工作原理和電學特性 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 薄膜晶體管的結構及分類比較 015
2.2.1 頂柵結構 015
2.2.2 底柵結構 015
2.2.3 雙柵及其他結構 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 材料結構 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 器件結構 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 材料結構 050
4.1.2 晶化技術 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 器件結構 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 068
4.3.2 熱載流子效應 069
習題 070

5 有機薄膜晶體管 071
5.1 有機半導體材料載流子傳導機制及分子設計基本原理 071
5.1.1 有機半導體的分子軌道結構 071
5.1.2 有機半導體的載流子形成機制 075
5.1.3 有機半導體分子間載流子輸運機制 077
5.1.4 有機半導體的分子設計基本理論 077
5.2 有機半導體材料及分類 079
5.2.1 有機小分子半導體材料 080
5.2.2 聚合物半導體材料 085
5.3 有機薄膜晶體管的界面工程 090
5.3.1 柵絕緣層/有機半導體層界面工程 090
5.3.2 有機半導體層/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 應用進展 098
6.2 氧化物半導體材料設計理論及載流子傳導機制 099
6.2.1 氧化物半導體的基體元素及電子結構特征 099
6.2.2 氧化物半導體材料的設計理論 101
6.2.3 氧化物半導體的缺陷雜質化學以及載流子形成機理 106
6.2.4 氧化物半導體的載流子傳導機制 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體材料和器件設計原理 118
6.3.1 高遷移率氧化物半導體材料設計 118
6.3.2 高遷移率氧化物薄膜晶體管的 制備工藝設計 119
6.3.3 高遷移率氧化物薄膜晶體管的器件結構設計 123
6.4 p型氧化物半導體材料的設計 126
6.4.1 O2p與填滿的d軌道雜化對價帶的調制 127
6.4.2 O2p與填滿的ns2軌道雜化對價帶的調制 127
6.4.3 寬帶隙非氧化物半導體——鹵化銅 128
6.5 氧化物薄膜晶體管的尺寸效應及三維集成電路應用 129
6.5.1 氧化物薄膜晶體管的尺寸效應 129
6.5.2 氧化物薄膜晶體管在三維集成電路中的應用 132
習題 133

7 基于新型半導體的薄膜晶體管 135
7.1 一維半導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 氧化物半導體納米線及其薄膜晶體管 137
7.2 二維半導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 鈣鈦礦半導體材料及其薄膜晶體管 144
7.4 新型半導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 基于一次鎖存驅動架構的AMOLED像素電路 178
8.3.5 AMOLED工藝集成技術 181
8.3.6 柔性AMOLED技術 182
8.3.7 OLED排布 183
8.4 Micro-LED顯示 186
8.4.1 PWM驅動 187
8.4.2 數(shù)字PWM驅動電路 188
8.4.3 模擬PWM驅動電路 189
8.5 行驅動電路 193
8.5.1 移位寄存器 195
8.5.2 非晶硅TFT行驅動電路 196
8.5.3 非晶氧化物TFT行驅動電路 197
8.5.4 低溫多晶硅行驅動電路 200
習題 201

9 薄膜晶體管的新應用及未來展望 203
9.1 TFT在傳感中的應用 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在光電探測中的應用 210
9.5 TFT在超聲波指紋識別中的應用 212
9.6 未來展望 212
習題 213

參考文獻 214