日本开发出FPD用氧化物半导体材料及其溅射靶材
半导体溅射靶材用途
半导体溅射靶材用途半导体溅射靶材是一种用于制备薄膜的材料,在半导体工业、光学和电子行业等领域具有广泛的应用。
它在功能性薄膜和涂层制备过程中起到关键的作用,对于提高产品性能和功能具有重要意义。
以下是半导体溅射靶材的主要用途:1.半导体器件制备:半导体溅射靶材被广泛应用于制备各种半导体器件,如晶体管、二极管、集成电路等。
通过溅射靶材在基片表面生成相应的材料薄膜,可以改变原材料的导电、导热、光学等性质,实现对器件性能的调控和优化。
2.薄膜涂层:半导体溅射靶材可用于制备各种功能性薄膜涂层。
例如,在光学领域中,通过使用特定材料的溅射靶材,可以制备反射、透明、滤光等特殊功能的光学薄膜,用于光学元件和涂层的制备。
此外,在电子行业中,半导体溅射靶材可用于制备透明导电薄膜,如氧化锌、氧化铟锡等,用于触摸屏、太阳能电池等器件。
3.磁性薄膜:半导体溅射靶材还可以制备磁性薄膜,广泛应用于磁存储、磁传感和磁记录等领域。
通过用含有特定金属的溅射靶材进行溅射,可以沉积出各种磁性材料薄膜,如铁、钴、镍等金属的纯膜或合金膜,以及氧化铁、氮化铁等复合膜,用于制备磁头、磁盘等器件。
4.生物医学应用:半导体溅射靶材在生物医学工程领域也具有重要的应用。
通过溅射不同材料的靶材可以制备抗菌、生物相容性和生物传感等功能的薄膜,用于药物缓释、医疗器械和生物传感器等领域,有助于改善生物医学领域的治疗和监测水平。
总之,半导体溅射靶材在半导体工业、光学和电子行业以及生物医学工程领域等具有广泛的应用。
通过使用合适的溅射靶材,可以制备具有特定功能和性能的薄膜,用于制备各种器件和产品,并且还可以在材料的制备过程中实现对产品性能的优化和调控。
随着材料科学和工艺技术的不断进步,半导体溅射靶材的应用前景将会更加广阔。
东京工大细野秀雄-氧化物TFT报告
TAOS-TFTs to drive FPDS Features and Current StatusFPD International in china@ Beijing(Dec 10)Frontier Research Center & Materials and Structures Laboratory (MSL) Tokyo Institute of Technology, Yokohama, JAPAN 1. 2. 3. 4. Large mobility(10-20cm2/Vs) Easy fabrication by sputtering at LT Homogenous (no grain boudary) Optically transparentHideo HOSONOOutline History of Oxide TFT Unique Characteristics of TAOS How unique and why cf. a-Si:H Features of a-InGaZnOx-TFT mobility, controllability, stabilization, tail state , negative bias-light illumination(NBL) instability FPD application Future issuesOxide TFTs and FPDs1950 1960 1970 1980 1990 2000 20101948 W. Shockley 1951 1960 pn JFET Si MOSFET High Tc Oxide Electronics Amorphous TCO Oxide TFT revival1975 a-Si:H 1979 a-Si:H TFT Commercialization 1983 5“ B/W LCD 1985 10” Color LCD 1961 CdS TFT 1996 Epi-SnO2:Sb (μeff ~1 cm2/Vs) ~1964 poly-SnO2 FET 2003 poly-ZnO TFT rush poly-In2O3 FET (gm=0.3mhos) 2005 LCD panel (Casio) 1968 ZnO FET 2006 AMOLED panel (ETRI) (gm=10mhos) 1995 TAOS 2004/11 TAOS –TFT(TIT) 2005/12 Flexible B/W E-Paper(Toppan) (TIT) 2006/12 Color E-Paper AMOLED panel (LG) 2007/8 AMOLED panel (Samsung) Flexible OLED(LG) 2008/1 AMLCD panel (Samsung)History of amorphous semiconductor and device application1950. 1960. 1970. 1980. 1990. 2000Photoconductivity in a-Se(Xerography) Glassy semicond.(V2O5 based oxide) Chalcogenide glass DVD) Switching and memory effect in a-chal. film a-Si:H ‘Giant-Microelectronics’Flexible electronics ( novel a-sc)Material design concept (electron pathway)covalent semicon. ionic oxide semicon. M:(n-1)d10ns0 (n≥5)crystalamorphousJNCS(1996),Nature(2004)Designing TAOS with a large e-Hall mobilityA TAOS Material : In2O3-Ga2O3-ZnO (IGZO)(Ne x1018cm-3)μHall5s04s04s0Glass substrate @ RTStructureIn-Zn-O (IZO) : > 30 cm2(Vs)-1) In-Ga-Zn-O (IGZO) : > 15 cm2(Vs)-1) J.Non-Cryst.Sol.(2006)Electron Transport Properties of a-IGZOEF>Emobility @ Ne>2x1018cm-3Mobility increases with Ne cf.c-SiTAOS is a first a-semiconductor in which Ef exceeds the mobility gapAPL(2004)Carrier doping in a-Si:HStreet Model(CBM)(PRL 1982)impossible(VBM)ArrowedP SiForbiddenP+ Si-EF cannot exceed the mobility gap by dopingSpear & LeComber, SSC(1975)Carriers are NOT generatedTail State Density from Device simulationa-IGZOAssumption: Constant mobility & two-step subgap DOSsa-Si:H10211018(depletion)(enhancement type)10161016EcDit=0.9×1011 cm-2/eV a-IGZO/a-SiO2 (annealed): S=0.12 V/dec (Dit=2.5x1011 cm-2) a-Si:H/a-SiNx:H (typical) : S=0.4 V/decEcR.A. Street (Ed.), Technology and Applications of Amorphous Silicon, Springer-Verlag, Berlin, 2000APL(2007)a-IGZO TFT on GlassField Effect Mobility μ= 14 cm 2(Vs)-1Cf. a=Si:Hμ=~1cm 2(Vs)-1Deposited by DC sputteringNature (2004), JJAP(2006), J.SID(2006)by substitutional doping a-Si:HglowdischargedSolid State Commun. J.Non-Cryst.Sol.Electron.Lett.sputtered evaporatede O2In-Zn-Ga-O (IGZO)form an extended conduction band by percolation of In 5s orbitals. form an extended conduction band bottom Phys.Rev.B(2006)In 5s 3D-connectedby percolation of In 5s orbitals.as-deposited as-deposited 300◦C annealedUnannealed Dry annealed Wet annealedEc Defect modelSubgap DOS (ATLAS)Wet annealing is effective to reduce subgap DOS.μexp : ~6.0 ~9.5 ~12 (cm 2/Vs)μcalc : ~6.5 ~9.0 ~11 (cm 2/Vs)N TA :~2.5 ~2.8 ~ 3.0(x1017 cm W TA : ~0.15 ~0.115 ~ 0.065 (eV)(a) (b)to λ>460nm Insensitive Cf. Bang gap ~390nmExcitation : hν= 7935.2 eVDetector : Gammadata Scienta Co., R4000-10KV Resolution : ~180 meVFilm surfaceSubgap defect(Peak energy ~2.7eV, width ~1.5eV) d < 2nm: 1020 cm-3VBM(CBM)Subgap state for a-IGZO・Exponential tail and deep states・Tail state DOS (~ 1017 cm-3)Small S-Value (0.1V/dec.)・Localized state (before annealing)・Deep state DOS (~ 1016 cm-3)・High density VB-DOS (> 1020 cm-3)Difficulty of inversion operation Low valence stateBy Hard X-ray PEAsian Mater.(2010)P h ~10cm s P h ~10cm sΔV th ~0 V ΔV th ~-1 V ΔV th >10 V Large V th shift under subgap light illuminationNegative V th shift by light illuminated NBSPositive charges at interface (ΔD it ) for L-NBS (3hours ): Unpassivated : ~3.2×1012 cm -2eV -1Passivated: ~3.7×1011 cm -2eV -1 Photo-induced hole trapping at channel / GI interfacehole or H +Prototype displays using a-IGZO-TFTs Front Drive StructureFront Drive StructureColor Filter ArrayTransparent TFTTransparent TFTArrayDisplay can be viewedDisplay can be viewedthrough transparent TFT array.M. Ito et.al., IEICE Trans. Electron, 90-C, 2105 (2007)IGZO sputter target for G8 26’ LCD (FPD International @Yokohama 2009)@FPD International at Makuhari (Nov.10)Oxide TFTs can be fabricated by heating in ambient atmosphere cf. Si, organicsHow realize the dense amorphous thin films at LT ? The key is the precursor. Collaboration with organic chemistswould be effective.for C-MOS: SnOTogo et al, PRB (2006)P-channel TFTSn5s -O2pO2p Sn5sSRAPL(2008)。
东京大学推出氧化物半导体驱动液晶面板
奇 美 电子和 日立显 示 ( i c i s l s 公 司共 Ht h Di a ) a py
同宣布 ,双 方 已经正 式 签署 IS广视 角液 晶面板 技 P 术 合作 协定 。日立将 授权 奇 美生产 IS面 板 , 日立 P 而
商根 本没 有任何 其 它 的补 救 方案。
T CL再 获 5亿 元 财 政 补 贴 支 持 85代 线 .
及 数字相 框等 , 害 了奇 美的专 利权 , 侵 不仅 要 求侵权 损 害赔偿 , 要求 法院 禁止 索尼 贩 卖侵权产 品 。 美 并 奇
亦 同时于 北京 第二 中级 人 民法 院对 索尼提 出相 关 之 专利 侵权 诉讼 。 由于 索尼 正是 奇 美今年 要 冲刺液 晶 电视组 装 出 货量 的重 点客 户 之一 ,对于 此 时提 出专利 侵权 诉讼 是 否会影 响 后续业 务合 作进 展 , 美说 明 , 奇 经过 评估 应 该是 不会 。 且 索尼 目前 也 有其 它的面板来 源 , 而 在
机 型 , 中 N x sOR 其 e u e受 此影 响还把 上 市 日期推 后
一
个 月至 7月份 。
将借助奇美的代工产能 , 提高 IS面板的供应能力。 P 此次合 作主 要涉 及 6 1 0英 寸的 中小尺 寸 IS液 晶 P
5 现代显示 A v n e i ly 8 d a cdD s a p
与客户 之 间针对 专利 侵权 互告 ,最 后 大多会 以和 解
收场。
三星 A MOL D 面 板 供 货 紧 缺 各 大 A dod手 机 厂 E n ri
亿 元 的财 政补 助 资金 ,方式 为 向深圳 市 政府和 惠 州
日本爱发科10.5代光罩掩膜版生产基地开工仪式在合肥高新区举行
日本爱发科10.5代光罩掩膜版生产基地开工仪式在
合肥高新区举行
9月21日下午,日本爱发科10.5代光罩掩膜版生产基地开工仪式在合肥高新区举行。
合肥高新区工委书记、管委会主任宋道军出席,工委委员、管委会副主任吕长富致辞。
爱发科光罩掩膜版项目总投资5亿元,占地25亩,是全国第一座10.5代光罩掩膜版生产基地,项目投产后将辐射全国主要面板和半导体配套厂商,将更显着的提升合肥液晶面板及半导体关键零配件的配套能力。
未来,爱发科将以此次开工仪式为契机,新增投资将优先落户合肥高新区,同时利用其在行业的地位和影响力,宣传、推介合肥,为合肥半导体产业发展贡献力量。
日本爱发科集团成立于1952年,由日本生命保险、松下电器等6家公司共同投资建立,现已成为世界一流的以真空技术为核心,FPD及PV制造设备、半导体及电子部品制造设备、溅射靶材材料、先端材料等为主要业务产品的企业集团,2017年营业收入达150亿元人民币。
2018年4月11日,合肥高新区与日本爱发科成膜株式会社,在合肥市政务中心举行签约仪式。
市长凌云会见日本爱发科株式会社(以下简称“爱发科”)。
半导体溅射靶材用途
半导体溅射靶材用途半导体溅射靶材是用于半导体薄膜制备的关键材料。
溅射是一种常见的薄膜制备技术,它是通过将靶材置于真空环境中,利用电子束、离子束或者中性粒子束轰击靶材表面,从而使靶材材料蒸发或溅射到衬底表面,形成所需的薄膜。
在这个过程中,溅射靶材的选择对薄膜的性能和质量具有重要影响。
以下是溅射靶材的几种常见用途:1.半导体器件制备:半导体溅射靶材广泛应用于半导体器件制备,如集成电路、光伏电池和光电二极管等。
例如,金属氧化物如铝氧化物、锌氧化物和钛氧化物等可以用于制备晶体管薄膜;金属如铜和铝可以用于制备导电层等。
2.光学薄膜:溅射靶材在光学领域中被广泛应用于光学薄膜的制备。
通过选择不同的溅射靶材,可以得到具有不同光学性能的薄膜,如反射膜、透明导电膜和滤光膜等。
例如,金属如银和铝可以用于制备高反射膜;氮化硅可以用于制备透明导电膜。
3.磁性薄膜:溅射靶材也可以用于制备磁性薄膜,用于磁性存储器和传感器等应用。
常见的磁性材料如铁、镍和钴等可以用作溅射靶材,通过调控溅射参数可以得到具有不同磁性性能的薄膜。
4.导电薄膜:溅射靶材还可以用于制备导电薄膜,主要用于电子器件和触摸屏等应用。
常见的导电材料如铜、铝和锡等可以用作溅射靶材,通过控制溅射条件可以得到具有不同导电性能的薄膜。
5.太阳能电池:溅射靶材在太阳能电池制备中也有重要应用。
太阳能电池中的薄膜层可以通过溅射技术制备,其中包括吸收层、透明导电层和反射层等。
溅射靶材的选择和制备条件对太阳能电池的光电转化效率具有重要影响。
总而言之,半导体溅射靶材是一种重要的制备材料,广泛应用于半导体器件、光学薄膜、磁性薄膜、导电薄膜和太阳能电池等领域。
通过选择合适的溅射靶材,可以制备出具有各种性能和功能的薄膜材料,满足不同应用需求。
随着科技的不断进步,溅射靶材的研究和开发将继续推动薄膜技术的发展和应用。
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晶结 构控 制在纳 米 尺度 ,使材 料性 能进 一步 提 高 。 使热量 发 电 的元件 。
为提 高热 电转 换效 率 ,要求材 料 具有大 的塞 贝克 系数 、高 的 电导率 、低 的热 导率 ,要 对材 料 的上述 性能 进行 综合 考虑 。 研 究小 组注 意到 了与 B i 。 T e 。 系材 料具 有相 同 电子迁移 率
一
2 0 0 ℃低温 区域 ,热 电性 能有望 超过 B i z T e 。 系材料 的层状 结 构 B— C u A g S e系新物 质 。在 A g 层流动 的 电子具 有 与硅单 晶相 同的 电子 迁移 率 , 表 明材料 具有较 高 的热 电性能 。该研 究 成
果对 新型热 电材 料 的开发 起 到指 导作用 。 今 后将通 过 用镍 等其 它元素 置换 部分 铜 , 或 将 结
现代材料动态
2 0 1 3 年 第l 1 期
即使 N L C C在直 流 电压 中混杂着 交流 成 分 ,但 由于其 E S R( 等 效 串联 电阻 )较 低 因此
不 易发热 ,在 数十 k H z以上 的频 率范 围仍然 具 有优异 的抗 波纹 性 能,这 是铝 电解 电容器 所
达小 到 的。 因此 可提 高 设备可 靠性 、延 长设 备寿 命 。
的以 A g为主要 成分 的 B— A g 。 S e 。为利 用 品格 振动 降低 热导 率 ,研 究小组 将部 分 A g置换 成 C u ,试 制 了 — C u A g S e 。实验 结果表 明,材 料 的热导 率 降低至 与玻璃 相 当的程 度 ,且 电子
9
( 杨 晓婵 摘译 )
日本开发 出 F P D用氧化物半导体材料及其溅射靶材
日 神广 】 制钢 所和 K O B E L C O科研 ( 神 户制钢 所 } f { 资 1 0 0 % 的子公 司 )开发 适用 于 板 显示器 ( F P D )源极/ 漏 极 电极 ( S / D )制作 工艺 的新 型氧 化物半 导体 材料及 其 溅射靶 材 。 通过 自主 研发 的材 料设 计 ,提 高 了新 型氧 化物 半导 体材料 对酸 浸液 的耐蚀 性 能 。冈而 可用 于不 能 使用 I G Z O( I n — G a — Z n 一 0 )的生 产效 率高 的背 沟道 型薄膜 晶体管 ( B C E — T F T ) 。 另外 ,新 材料对 返 修: [ 艺 中使用 的酸 浸液 也有 耐蚀性 ,因而可 获得 与 I G Z O相 同的薄膜 晶 体管特 性 。 用 于制 作这 种氧 化物 半导 体薄 膜 的氧 化 物溅射 靶 材是 由 K O B E L C O科研 公司 制造 的 , 已出厂评 价用 样 品。
批 量 生产 。但 L T P S的工 艺复 杂 ,制 造 成本 高 一 日 | 受设 备 限制 ,很难 生产大 型基 板 。 东京 工业大 学细 野秀雄 教 授开 发 的氧化物 半 导体材 料 I G Z O ,可 以用溅 射法 进 行成膜 。 虽然是 氧化 物 ,但 通过 适 当控制 成膜 条件 ,可 获得硅 那样 的半导体特 性 ,使载 流子迁 移 率
提 高至 l O o m / V s 。 由于 可用 溅射 法成 膜 ,因此 与 L T P S相 比,不存在 制造 成本 和大 型化 的
问题 。但 I G Z O对 酸浸 液 的耐蚀性 较 差 ,遇 到将 M o 、A l 等 金属 薄膜腐 蚀成 S / D电极 时使 用
的磷硝 醋酸 会溶解 。
这 次 开发 的氧 化 物半 导体 材料 ,通 过 自主研 发的氧 化物 组分 设计 ,成 功地提 高 了材料
对 磷硝 醋酸 系酸浸 液 的耐蚀 性 ,可不 使 用保护 膜 。 ( 杨 晓婵 摘译)
日本 东京大学发现新型层状结构 C u A g S e系热 电转换材料
日本 东 京大 学 石 渡 晋 太 郎副 教 授 等 人 和 理 化 学 研 究 所 的研 究 小 组 发现 了在 室温
F P D随着 清 晰度 的提 高 ,特 别是便 携 式平面 终端 ,对 高辉度 、低耗 电、窄边框 的要 求
越来越 高 。F P D使用 的半导体 材料 ,以前 一般 使用 化学气 相 沉积法 制 成 的非 晶硅 薄膜 ,但 其表示 半 导体 电性 能 的载 流 子迁移 率很 小 ,在 l c m / V s以下 ,随着 F P D性 能的提 高 ,要 求 半导 体材 料有 更高 的迁 移率 。因此 ,使用 低温 多 晶硅 ( L T P S )的薄膜 晶体 管 ( T F T )得 到