IGZO屏幕技術(shù)障礙、缺點及解決方案

　　IGZO存在著一些本質(zhì)上的缺點。首先是新型材料普遍存在的長時間工作可靠度與穩(wěn)定性問題，壽命短。另外，IGZO對水以及氧都相當敏感，所以必須在它表面鍍上一層保護層，來隔離空氣中的氧氣和水蒸氣。IGZO并不是完美的材料，但是目前來講，它確實是屏幕的最佳的選擇。IGZO TFT的工作特性對周圍氣氛很敏感，如氧氣，濕氣，氫的含量等。可以這樣解釋，在還原氛圍中退火會形成氧缺陷，或者在包含H2的氣氛中退火摻入的H，或者在低溫下離子注入都很容易的增加半導(dǎo)體導(dǎo)電性。氧缺陷和H摻雜充當了淺施主，同時產(chǎn)生移動電子。這個問題可以解決，通過使用頂保護層（鈍化層）包含SiOx，SiNx或者類似的東西，可以隔絕O-，H2O-，或者H-相關(guān)的分子的滲透和擴散。另一方面，對于還原氣氛與氫的這種敏感可以被利用，來形成改善的源漏極接觸。

　　另外a-IGZOTFT的光響應(yīng)。亞帶隙光響應(yīng)源于VBM上的亞帶隙缺陷態(tài)密度（DOS）。因此，亞帶隙光響應(yīng)可以通過移除深DOS來解決，它的存在可以在一定程度上通過選擇合適的沉積條件來控制。

　　雖然金屬氧化物相對于非晶硅和低溫多晶硅具有很多優(yōu)勢，但是其也存在一些不足。圖4為IGZOTFT在高溫偏壓穩(wěn)定性測試過程中，其特性變化情況。可以看出在負偏壓下IGZO TFT Vth變化幅度很大，最大達到10V。在顯示過程中，TFT大部分時間是處于關(guān)閉的狀態(tài)，所以Vth漂移是TFT不穩(wěn)定的主要特征。TFT特性的長期穩(wěn)定性，真正源頭來自持續(xù)偏壓下的所形成的受主型電子陷阱。另外也有指出不穩(wěn)定性部分原因來源于O-，H2O-相關(guān)的分子的吸附和解吸，而合適的鈍化層的使用可以改善穩(wěn)定性。

　　IGZO TFT在偏壓可靠性測試中轉(zhuǎn)移特性曲線變化情況（a）Vgs=35V，溫度60℃（b）Vgs=-35V，溫度60℃， Vds=10V

　　除了柵極負向偏壓會對TFT特性產(chǎn)生影響，光照是另外一個不可忽略因素。如下圖所示為IGZOTFT在無光照以及光照條件下，TFT轉(zhuǎn)移曲線變化情況，可以看出隨著光強的增加，Vth表現(xiàn)為向負向移動。

　　溝道在光照下轉(zhuǎn)移特性曲線變化情況

　　為什么oxide TFT適合大尺寸超高清顯示面板

　　Oxide TFT是一種薄膜晶體管，比普通的非晶硅（a-Si）TFT電子遷移率（電子移動的速率）快幾十倍，Oxide TFT可提高液晶面板像素的透過率，較易實現(xiàn)高精細化、高解析度和更大尺寸。

　　目前，大尺寸面板普遍采用a-SiTFT驅(qū)動。隨著顯示屏分辨率越高畫面尺寸越大，Gate Line數(shù)目和Gate Line 長度會增加，Gate是將輸入的信號依次驅(qū)動，因此會引發(fā)信號傳達延誤等問題，且a-Si TFT遷移率很低，導(dǎo)致像素點無法在有限的時間內(nèi)充滿電，從而無法正常顯示。

　　一般來講，實現(xiàn)55inch 4K規(guī)格以上的顯示面板，一方面需采用銅制程降低RC延遲，另一方面需采用遷移率更高的Oxide TFT。

　　現(xiàn)在，大部分家庭都有42inch以上的液晶電視，但是如果你走近電視摸一摸它的屏幕，是不是感覺很熱？發(fā)熱是合理的，因為它采用a-Si TFT，TFT尺寸必須做大才能驅(qū)動。然而TFT尺寸大了就會影響像素透過率，要達到一定亮度，必須提高背光源的功率，所以電視機就會發(fā)熱。但是如果采用Oxide TFT，功率會下降很多，發(fā)熱也就不會那么嚴重了。