Abstract
A universal bias correlation of the excess current induced by the self-heating effect is found with the dependence on the dissipated power for a-Si:H thin-film transistors (TFTs). By inspecting the characteristics of IDS/W versus W, the channel width for TFTs without the self-heating effect is identified. From the difference of the total current and the nonself-heating one, the excess current is extracted. Based on the transport mechanism, together with the intrinsic nature of the direct correlation between lattice temperature and joule heating, the underlying mechanism for the self-heating effect of a-Si:H TFTs is investigated. This discovery will be beneficial to further establish the physics-based model for the self-heating effect of a-Si:H TFTs
چکیده
رابطه‌ای بین وابستگی کلی بایاس در جریان اضافی تولید شده در اثر خود-گرمایش با افت توان در ترانزیستورهای پوسته-نازک a-Si:H یافت شده است . با بررسی ویژگیهای IDS/W در مقابل W ، پهنای باند ترانزیستورهای پوسته-نازک بدون اثر خود-گرمایش مشخص میشود. از اختلاف جریان کل و جریان در حالت بدون خود-گرمایش، مقدار جریان اضافی بدست می‌آید. براساس مکانیسم انتقال، به همراه طبیعت ذاتی وابستگی بین دمای شبکه و گرمایش ژول، مکانیسم اصولی برای اثر خود-گرمایش در ترانزیستورهای پوسته-نازک a-Si:H مورد بررسی قرار گرفته است. این کشف در ساخت مدل فیزیکی برای اثر خود-گرمایش ترانزیستورهای پوسته-نازک مفید خواهد بود.
1- مقدمه
به تازگی فن‌آوری محرک درگاه در آرایه‌ها با استفاده از ترانزیستورهای پوسته-نازک a-Si:H مورد توجه گسترده‌ای قرار گرفته است [1]-[4]. این فن‌آوری مدارهای تحریک کننده‌ی جانبی را در صفحات TFT-LCD ترکیب میکند. این مساله تابع چگالی صفحه‌ی نمایش را افزایش داده و ابعاد فیزیکی و همچنین هزینه‌ی تولید را کاهش میدهد. با این حال با تحرک نسبتا کم ترانزیستورهای پوسته-نازک a-Si:H ، در حدود 0.1-1 cm2/V.s، به پهنای باند بزرگتری برای قطعات TFT در GOA ، در مقایسه با آنچه به طور معمول در پیکسل‌های LCD مورد نیاز است ، نیاز خواهد بود . با شرایط معمول عملیاتی به واسطه‌ی چندین میلی آمپر جریان و دهها ولت مورد نیاز در GOA، به همراه رسانایی گرمایی پایین شیشه، مقدار گرمای ژول که توسط افت توان در باند جمع شده است، باعث اثر خود-گرمایش در TFTهای a-Si:H خواهد شد. بدلیل اتصال ضعیف پوسته a-Si، مشکل قابل اطمینان بودن، یکی از تنگناهای توسعه‌ی فن‌آوری براساس a-Si بوده است. اثر خود-گرمایش همراه شده، مشکل ناپایداری را در TFTهای a-Si:H بدتر میکند. ...