RCA (Radio Corporation of America) telah menghabiskan masa bertahun-tahun untuk mencuba & membangunkan transistor. Walaupun paten filem nipis pertama telah dibangunkan pada tahun 1957 oleh ahli RCA iaitu John Wallmar 1957. Selepas itu, satu siri perkembangan dalam bidang mikroelektronik & semikonduktor, TFT atau Thin Film Transistor muncul pada tahun 1962. TFT digunakan dalam paparan kristal cecair untuk meningkatkan kualiti imej seperti kontras & kebolehalamatan. TFT ialah versi yang lebih baik daripada MOSFET kerana ia menggunakan filem nipis. Artikel ini membincangkan pengenalan kepada a transistor filem nipis atau TFT – bekerja dengan aplikasi.
Apakah Transistor Filem Nipis?
Definisi transistor filem nipis ialah; sejenis FET atau transistor kesan medan yang digunakan dalam setiap piksel individu LCD ( paparan kristal cecair ) untuk memaparkan maklumat skrin pada kontras tinggi, kecerahan tinggi & kelajuan tinggi. Simbol transistor filem nipis ditunjukkan di bawah.
Prinsip Kerja Transistor Filem Nipis
Transistor filem nipis ini berfungsi seperti suis individu yang membolehkan piksel melaraskan kedudukan dengan cepat untuk menjadikannya hidup & mati dengan lebih pantas. Transistor ini adalah elemen aktif dalam LCD yang disusun dalam bentuk matriks supaya LCD boleh memaparkan maklumat. Ini digunakan dalam aplikasi paparan komersial seperti pengesan radiografi digital, paparan kepala dan banyak lagi.
Struktur Transistor Filem Nipis
TFT ialah jenis khas Transistor Kesan Medan yang dibuat dengan hanya mendepositkan filem nipis lapisan semikonduktor aktif, lapisan dielektrik & lapisan elektrod get pada bahan fleksibel yang dikenali sebagai substrat. Struktur transistor filem nipis ditunjukkan di bawah.
TFT termasuk lapisan berbeza yang dibuat dengan menggunakan bahan yang berbeza. Jadi, bahan yang digunakan dalam setiap lapisan dibincangkan di bawah.
Lapisan pertama TFT ialah substrat fleksibel yang dibuat dengan kaca tebal mikron kecil, logam & polimer seperti Polyethyleneteraphalate. Lapisan ini bertindak sebagai pangkalan di mana peranti elektronik dibina.
Lapisan kedua ialah elektrod pintu yang terdiri daripada Aluminium, emas, atau kromium berdasarkan aplikasi. Elektrod get ini memberikan isyarat kepada semikonduktor filem nipis yang mencetuskan sentuhan antara punca & longkang.
Lapisan ketiga ialah Penebat yang digunakan untuk mengelakkan pintasan elektrik di antara dua lapisan seperti lapisan semikonduktor & elektrod pintu.
Lapisan keempat ialah lapisan elektrod yang dibuat dengan konduktor berbeza seperti perak, kromium aluminium atau Emas dan hanya disimpan di atas permukaan semikonduktor. Malah untuk menjalankan salutan elektrod sumber & saliran, Indium Tin Oxide (ITO) digunakan. Keseluruhan peranti dikapsulkan dalam bahan seramik atau polimer.
Proses Pembuatan Transistor Filem Nipis
Lapisan berbeza fabrikasi TFT dibincangkan di bawah.
- Pertama, bahan substrat dibersihkan secara kimia dengan asid atau bes yang diperlukan untuk menghapuskan semua pembendungan yang memegang pada permukaannya.
- Selepas itu, elektrod pintu logam hanya didepositkan pada substrat dengan prosedur penyejatan terma. Elektrod seramik/ Polimer didepositkan dengan prosedur pencetakan inkjet/ salutan celup.
- Salutan penebat hanya didepositkan pada pintu dengan proses Pemendapan Wap Kimia (CVD) atau Plasma Dipertingkatkan Wap Kimia (PECVD).
- Lapisan semikonduktor hanya disimpan dengan salutan celup jika ia adalah salutan semburan atau polimer. Kedua-dua punca & longkang adalah serupa dengan prosedur elektrod pintu – salutan semburan/celup atau penyejatan terma seperti yang diperlukan oleh lapisan topeng yang sesuai.
Bagaimana untuk menyambungkan Transistor Filem Nipis?
Gambarajah sambungan transistor filem nipis ditunjukkan di bawah. Contoh ini menggunakan bahan semikonduktor jenis p. Jika ia menggunakan bahan jenis-n, maka kekutuban akan bertentangan. Transistor beroperasi, apabila transistor dipincang dengan menggunakan voltan negatif antara sesentuh longkang & punca (VDS).
Apabila transistor dimatikan, tiada cas akan terkumpul antara punca & sesentuh longkang. Jadi, tiada arus boleh mengalir antara punca & sesentuh longkang. Untuk menghidupkan transistor, voltan pincang negatif dikenakan pada terminal get (VGS). Jadi pembawa cas seperti lubang dalam semikonduktor akan terkumpul pada penebat pintu untuk mencipta saluran yang membolehkan arus (ID) mengalir dari longkang ke sumber.
Perbezaan b/w Transistor Filem Nipis Vs Mosfet
Perbezaan antara transistor filem nipis dan MOSFET termasuk yang berikut.
|
Transistor Filem Nipis |
MOSFET |
| TFT bermaksud Transistor Filem Nipis. | MOSFET bermaksud transistor kesan medan semikonduktor oksida logam. |
| Sejenis transistor kesan medan di mana lapisan pengalir elektrik dibentuk dengan meletakkan filem nipis di atas substrat dielektrik. | Sejenis transistor kesan medan di mana terdapat lapisan silikon oksida nipis disusun di antara pintu & saluran.
|
| Untuk membuat TFT, bahan semikonduktor yang berbeza digunakan seperti kadmium selenida, zink oksida & silikon. | Bahan yang digunakan untuk membuat MOSFET ialah; silikon karbida, silikon polihabluran & dielektrik tinggi k. |
| TFT digunakan sebagai suis individu dalam LCD dengan membenarkan piksel menukar keadaan dengan cepat untuk menjadikannya hidup & mati dengan cepat. | MOSFET digunakan untuk menukar atau menguatkan voltan dalam litar. |
| TFT digunakan terutamanya dalam LCD. | Ini digunakan dalam sistem automotif, perindustrian & komunikasi. |
Bagaimana Transistor Filem Nipis Berbeza daripada Transistor Biasa?
Transistor filem nipis adalah berbeza berbanding dengan transistor biasa kerana; kebanyakan transistor biasa dibuat dengan sangat tulen Si (silikon) & Ge (germanium) dan kadangkala beberapa bahan semikonduktor lain digunakan. Transistor filem nipis (TFT) dibuat dengan pelbagai jenis bahan semikonduktor seperti silikon, zink oksida atau selenida kadmium. TFT termasuk tiga terminal seperti sumber, get, dan longkang manakala transistor biasa termasuk pangkalan, pemancar dan pengumpul.
Transistor ini bertindak sebagai suis dengan membenarkan piksel melaraskan keadaan dengan cepat untuk menjadikannya hidup & mati dengan cepat. Transistor biasa bertindak sebagai suis atau penguat.
Kelebihan dan kekurangan
The kelebihan transistor filem nipis termasuk yang berikut.
- Mereka menggunakan lebih sedikit kuasa.
- Mereka mempunyai masa reaksi yang lebih cepat.
- TFT memainkan peranan penting dalam industri paparan digital.
- Filem nipis transistor adalah elemen utama elektronik fleksibel yang dilaksanakan pada substrat ekonomi
- Mereka mempunyai kadar tindak balas yang cepat, lebih tinggi & tepat.
- Paparan berasaskan TFT mempunyai keterlihatan yang tajam.
- Reka bentuk fizikal paparan berasaskan TFT sangat baik.
- Ia mengurangkan ketegangan mata.
The keburukan transistor filem nipis termasuk yang berikut.
- Mereka bergantung pada lampu latar untuk memberikan kecerahan dan bukannya menjana cahaya mereka sendiri, jadi, mereka memerlukan LED terbina dalam dalam susunan lampu latar mereka.
- Utiliti terhad kerana panel kaca.
- Modul TFT hanya boleh dibaca setelah LED DIHIDUPKAN.
- TFT boleh menghabiskan bateri dengan cepat.
- LCD TFT adalah mahal berbanding paparan monokrom biasa.
Aplikasi
The aplikasi transistor filem nipis termasuk yang berikut.
- Transistor filem nipis digunakan secara meluas dalam telefon pintar, komputer, paparan panel rata, pembantu digital peribadi & sistem permainan video.
- Aplikasi transistor filem nipis yang paling terkenal adalah dalam LCD TFT,
- Transistor ini memainkan peranan penting dalam kimia bahan semasa & paparan digital.
- TFT digunakan dalam pelbagai aplikasi luar negara seperti LED organik, paparan panel rata & peranti elektronik lain.
- TFT digunakan secara meluas sebagai penderia dalam pengesan sinar-X.
- Peranti TFT ditemui dalam pelbagai aplikasi penderiaan.
- LCD TFT digunakan dalam sistem permainan video, projektor, sistem navigasi, peranti pegang tangan, TV, pembantu digital peribadi & papan pemuka dalam kereta.
Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan transistor filem nipis atau TFT yang memainkan peranan penting dalam paparan digital masa kini. Ini adalah maju kepada MOSFET konvensional jadi ia menawarkan masa tindak balas yang pantas & juga mampu mengekalkan cas elektrik. Ini mempunyai pelbagai aplikasi dalam LCD dan kini penyelidik menumpukan pada pembangunan jenis peranti transistor filem nipis baharu. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah itu FET?
