聚合物半导体产品及工艺概论

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半导体器件原理与工艺

半导体器件原理与工艺

半导体器件原理与工艺1. 引言半导体器件是当代电子工业中应用最广泛的关键元件之一。

它们以其小巧、高效、可靠等特点,被广泛应用于通信、计算、能源等领域。

本文将介绍半导体器件的基本原理和制造工艺。

2. 半导体器件的基本原理2.1 半导体材料半导体器件通常使用硅(Si)或镓砷化镓(GaAs)等半导体材料作为基底。

半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导性能。

2.2 禁带宽度和掺杂半导体材料有一个禁带宽度,即能量区间中不能存在电子或空穴。

通过掺杂过程,向半导体中引入少量杂质,可以改变其电导性能。

2.3 P型和N型半导体根据掺杂的杂质类型,半导体可以分为P型和N型。

P型半导体中,杂质原子会提供空穴,使半导体带正电荷;N型半导体中,杂质原子会提供额外的电子,使半导体带负电荷。

2.4 PN结PN结是半导体中最基本的器件之一。

它是由P型和N型半导体材料的结合而成,形成一个具有电势差的结。

PN结具有正向电流和反向电流的特性,广泛应用于二极管、三极管等器件中。

3. 半导体器件的制造工艺3.1 晶体生长半导体器件的制造从晶体生长开始。

晶体生长是指将半导体材料从气态或溶液态转化为晶体态的过程。

通过控制生长条件和杂质掺杂,可以得到具有所需电学性能的晶体。

3.2 制造流程半导体器件的制造流程包括多个步骤,如晶圆制备、光刻、蒸发、扩散、化学气相沉积等。

这些步骤通过精密的工艺控制,将半导体材料转化为具有特定功能的器件。

3.3 掩膜技术在制造过程中,掩膜技术被广泛应用。

掩膜技术包括光刻、硅酸膜和金属膜等。

通过在半导体表面形成不同的掩膜层,可以限制不同的区域进行不同的工艺步骤,实现复杂的器件结构。

3.4 清洗和测试制造完成后,半导体器件需要进行清洗和测试。

清洗过程可以去除表面的污染物,保证器件的性能和可靠性。

测试过程可以验证器件的电学性能是否符合要求。

4. 结论半导体器件原理和工艺是现代电子工业的核心内容之一。

通过了解半导体材料的特性、PN结的作用以及制造过程中的各个步骤,我们可以更好地理解和应用半导体器件。

半导体器件的制备工艺与原理解析

半导体器件的制备工艺与原理解析

半导体器件的制备工艺与原理解析半导体器件是当代电子科技中最重要的一部分,如今是电子产品中的核心部件。

从手机、电脑,到数控机床和汽车,半导体器件无处不在。

在众多的半导体器件中,最重要的是集成电路芯片,关于这些芯片的制备工艺和原理,是半导体制造中最核心的内容。

本文将系统地探讨半导体器件的制备工艺和原理解析。

1. 半导体器件的基本原理半导体器件是一种半导体材料制成的电子元器件,主要包括二极管、三极管、场效应器件、光电池、功率器件和集成电路等。

半导体是一种电阻率介于导体和绝缘体之间的材料。

在导体中,自由电子数量很多,在绝缘体中则很少。

而在半导体中,虽然自由电子较少,但只要具备条件,就可以对电子进行精确控制,从而实现特定的电学性能。

半导体器件的基本原理都与半导体材料中的电子特性有关。

(1)半导体的导电性半导体材料中自由电子与空穴的数量相等,相当于这两种载流子在半导体材料中电中性分布。

但当外部电场或光照作用于半导体材料中时,就会出现电子或空穴的不均匀分布,就形成了导电。

(2)PN结PN结是半导体中最基本的电子器件。

PN结由P区和N区组成,是由两种不同类型的半导体材料在一定工艺条件下融合而成。

在PN结中,P区富电子空穴,N区富电子,两个区域的材料交界处形成一个“结”。

当PN结正向偏压时,此时电子从N型半导体区向P型半导体区移动时,由于其能量足够,就可以跨越PN结,进入P型半导体区,使P型半导体区中的空穴流动向N型半导体区,这就是PN结导通了电流。

反向偏压时,应用电势既不增加P-N结电容的电通量,异物禁带宽度也不发生变化,反向电压也不足以使较宽的带隙内的电子加速到足以穿越禁带,而只是引发一些小电流。

(3)场效应晶体管场效应晶体管(FET)是基于半导体材料的电子器件。

与其他晶体管一样,场效应晶体管可以完成电子放大、开关和滤波等操作。

FET的工作原理是通过控制半导体材料中的载流子数量实现电流的控制。

当电压施加到FET的门极时,半导体材料中的电子数量会受到控制。

半导体工艺概述

半导体工艺概述

半导体工艺概述半导体工艺是制造半导体器件的一系列工艺步骤的总称,它涉及到多种技术和工程学科,包括物理学、化学、材料科学、电子学等。

半导体器件是现代电子技术的基础,广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域。

本文将以半导体工艺概述为主题,对半导体工艺的基本概念、发展历程以及主要工艺步骤进行介绍。

我们来了解一下半导体器件的基本概念。

半导体器件是一种能够在一定条件下具有导电性的材料制成的电子器件。

半导体材料通常是由硅、锗等元素组成,具有介于导体和绝缘体之间的导电特性。

半导体器件的制造需要通过一系列的工艺步骤,以确保器件的性能和可靠性。

半导体工艺的发展可以追溯到20世纪中叶,随着集成电路技术的发展,半导体工艺也得到了快速的发展。

在早期的半导体工艺中,主要采用的是光刻、腐蚀、扩散等传统工艺方法。

随着微电子技术的不断进步,新的工艺方法和技术不断涌现,如离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积等。

这些新的工艺方法和技术的引入,使得半导体器件的制造更加精确和可控,提高了器件的性能和可靠性。

半导体工艺的主要步骤包括晶圆制备、沉积、光刻、腐蚀、离子注入、扩散、金属化、封装等。

首先是晶圆制备,即将单晶半导体材料切割成薄片,用于制造器件。

然后是沉积,通过化学气相沉积或物理气相沉积等方法,在晶圆表面上沉积一层薄膜,用于制造器件的结构和功能。

接下来是光刻,利用光刻胶和光刻机,将图形模式转移到薄膜上。

然后是腐蚀,利用腐蚀液将不需要的薄膜部分去除,形成器件的结构。

离子注入是将特定元素注入晶圆表面,改变材料的导电性能。

扩散是通过高温处理,使得特定元素在晶体中扩散,形成所需的材料结构。

金属化是在晶圆表面上沉积金属,用于连接器件的电路。

最后是封装,将器件封装在外壳中,以保护器件并提供电连接。

半导体工艺的发展也面临着一些挑战和难题。

随着器件尺寸的不断缩小,工艺步骤的精度要求越来越高。

同时,新材料的引入也给工艺过程带来了新的挑战。

为了解决这些问题,研究人员和工程师们不断探索和创新,提出了许多新的工艺方法和技术,如纳米级工艺、自组装技术等。

聚合物半导体材料的制备与应用

聚合物半导体材料的制备与应用

聚合物半导体材料的制备与应用聚合物半导体材料是一种新型材料,由于其独特的性能和结构,已经在光电领域、电化学传感器领域以及场效应晶体管领域等地引起了人们的广泛关注。

本文旨在简要介绍聚合物半导体材料的制备方法和应用领域,并对其未来的发展前景进行展望。

制备方法聚合物半导体材料的制备方法主要分为溶液法和气相法两种。

在溶液法中,一般采用聚合反应或者聚合物装置的方法进行制备。

其中聚合反应一般包括原子转移自由基聚合、离子聚合、亲核加成聚合、酰胺聚合、自由基聚合等方法。

这些方法的优势是简便易行,反应时间短且反应产物具有良好的纯度和可控性。

相较之下,聚合物装置的制备则需要更为复杂和耗费时间,但能够获得高度有序的聚合物半导体材料。

气相法则通过一系列反应、沉积、酸碱中和等方法生成具有一定电子特性的聚合物薄膜。

一般采用的气相法包括化学气相沉积法、物理气相沉积法、离子束沉积法等。

这些方法各有优缺点,需要根据具体制备要求进行选择。

应用领域聚合物半导体材料具有许多优点,因此在很多领域发挥着重要的作用。

在光电领域中,聚合物半导体材料被广泛应用于有机太阳能池和有机光电器件中。

在这些应用中,聚合物半导体材料可作为光电转化材料,具有良好的光电转换效率,有望成为新型的清洁能源发电材料。

在电化学传感器领域中,聚合物半导体材料可作为传感器的敏感材料,能够检测到目标物质,并将其转化为电信号输出。

这些传感材料的制备较为简单,成本低廉,检测灵敏度较高,因此越来越受到人们的青睐。

此外,聚合物半导体材料还可以应用于液晶显示屏、有机场效应晶体管和元件窗口等领域。

这些应用的研究进展,不仅推动了聚合物半导体材料的创新和发展,而且也创造了更多的商业机会和市场需求。

发展前景对于聚合物半导体材料的未来发展,人们充满期待。

首先,随着科技的进步,制备聚合物半导体材料的技术将越来越成熟和完善,制备成本也将越来越低,市场需求将会越来越大。

其次,聚合物半导体材料的应用领域将更加广泛,从光电转换、传感器到显示屏和场效应晶体管等领域,将会不断有新的应用和新的突破。

聚合物半导体材料的光电性质研究

聚合物半导体材料的光电性质研究

聚合物半导体材料的光电性质研究聚合物半导体材料是一种被广泛研究的光电材料,具有较高的激子扩散率、可溶性和加工性等特点。

因此,聚合物半导体材料在光电子领域的应用也越来越广泛。

一、聚合物半导体材料的结构与性质聚合物半导体材料是由不规则重复单元组成的高分子化合物,它可以通过氧化还原和光致电离等方式实现电子传导和空穴输运。

与传统的半导体材料相比,聚合物半导体材料具有较小的污染、易于制备、可调控光电性能等优点。

此外,聚合物半导体材料的光学/电学性质也是研究的热点。

典型聚合物半导体材料的光吸收谱具有宽带隙和弱吸收等特点,与无机半导体材料不同。

在聚合物半导体材料中,激子扩散率高、电子团簇的破裂能低,使得聚合物半导体材料具有较高的光电转换效率,被广泛应用于太阳能电池、器件和传感器等领域。

二、聚合物半导体材料的制备与特性聚合物半导体材料的制备包括聚合物合成、半导体添加和杂化等步骤。

聚合物合成的方法有包括传统的自由基聚合、阳离子聚合、阴离子活性聚合、熔融聚合和固相聚合等。

在半导体添加的过程中,通常使用的是原子机械3D打印机等先进技术来实现施加控制电压的效果。

为充分发挥聚合物半导体材料的优越性能,有必要研究其光电性质。

研究方法包括扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱等。

通过这些方法,可以对聚合物半导体材料的形貌、薄膜形成机制、电学性质和光学性质等进行研究和分析。

三、聚合物半导体材料的应用聚合物半导体材料在光电子材料领域最广泛的应用是太阳能电池。

太阳能电池是一种能够将阳光转化为电能的器件,聚合物半导体材料的特殊性质使其在太阳能电池方面展现出较大的优势。

在聚合物太阳能电池中,聚合物半导体材料可以作为光吸收层,并与寿命长的激子共存,促进电子/空穴的分离和输运。

此外,聚合物半导体材料还可以应用于场效应晶体管(FET)、有机LED和柔性显示器等领域。

在FET中,聚合物半导体材料可以作为半导体层,实现信号放大和调节。

《半导体工艺概述》PPT课件

《半导体工艺概述》PPT课件

接触式 湿化学
扩散 离子注入
掺杂
开放式炉管—水平/竖置 封闭炉管
快速热处理 中/高电流离子注入
低能量/高能量离子注入
热处理
制程方法 加热
热辐射
具体分类 加热盘 热对流 快速加热
红处线加热
芯片制造的特点
超洁超净 半导体芯片尤其是高密度的集成电路,极易受到多种污染物的损害,主要体
现在器件成品率,器件性能,器件可靠性。 污染物:微粒、金属离子、化学物质、细菌
2、硼离子注入,形成 PMOS 源 、 漏 区 。 硼 离 子 注 入 剂 量 5*1015cm-2 ,能量100keV.
3、离子注入退火和推 进:在N2下退火,并将 源、漏区推进,形成 0.3~0.5微米深的源、 漏区。
化学气相淀积 磷硅玻璃介质 层
刻金属化的接触孔
磷硅玻璃回流,使 接触孔边缘台阶坡 度平滑,以利于金 属化。否则在台阶 边缘上金属化铝条 容易发生断裂。在 N2气氛下,1150℃ 回流30分钟。
利用氮化硅掩蔽氧 化的功能,在没有 氮化硅、并经硼离 子注入的区域,生 长一层场氧化层, 厚度400nm
去除N阱中非PMOS有 源区部分的氧化硅 和氮化硅,这部分 将是场区的一部分 。
对N阱中场区部分磷 离子注入,防止寄 生沟道影响。
一般采用湿氧 氧化或高压氧 化方法生长一 层1微米厚的 SiO2
首 先 生 长 缓 冲 SiO2 薄层,厚度600nm, 目的是减少淀积的 氮化硅与硅衬底之 间的应力。
其次低压CVD氮化硅 ,用于掩蔽氧化, 厚度100nm
确定NMOS有源区:利 用第二块掩膜版,经 曝光、等离子刻蚀, 保留NMOS有源区和N 阱区的氮化硅,去掉 场区氮化硅,NMOS场 区硼注入,剂量 1*1013cm-2,能量 120keV,防止场区下 硅表面反型,产生寄 生沟道。

半导体器件物理与工艺 绪论PPT课件

半导体器件物理与工艺    绪论PPT课件

微芯片制造涉及5个大的制造阶段(见图): •硅片制备 •硅片制造 •硅片测试/拣选 •装配与封装 •终测
硅片制备 在第一阶段,将硅从沙土中提炼并纯化。经过特殊工艺产生适 当直径的硅锭(见图)。然后将硅锭切割成用于制造微芯片的薄硅片。 按照专用的参数规范制备硅片,例如定位边要求和沾污水平。
硅片制造 自硅片开始的微芯片制作是第二阶段,被称为硅片制造。 裸露的硅片到达硅片制造厂,然后经过各种清洗、成膜、光刻、刻蚀和 掺杂步骤。加工完的硅片具有永久刻蚀在硅片上的一整套集成电路。硅 片制造的其他名称是微芯片制造和芯片制造。
装配与封装 硅片测试/拣选后,硅片进入装配和封装步骤,以便把单 个芯片包装在一个保护管壳内。硅片的背面进行研磨以减小衬底的厚度。 一片厚的塑料膜被贴在每个硅片的背面,然后,在正面沿着划片线用带 金刚石的锯刃将每个硅片上的芯片分开。粘的塑料膜保护硅芯片不脱落。 在装配厂,好的芯片被压焊或抽真空形成装配包。稍后,将芯片密封在 塑料或陶瓷壳内。最终的实际封装形式随芯片类型及其应用场合而定 (见下图)。
半导体产业在20世纪50年代开始迅速增长为以硅为基础的商品化晶 体管技术。早期的许多先驱者开始在北加利福尼亚州,现在以硅谷著称 的地区。1957年,在帕罗阿托市的仙童半导体公司制造出第一个商用平 面晶体管。它有一层铝互连材料,这种材料北淀积在硅片的最顶层以连 接晶体管的不同部分(见图)。从硅上热氧化生长的一层自然氧化层被用于 隔离铝导线。这些层的使用在半导体领域是一重要发展,也是称其为平 面技术的原因。
这个无所不在的小东西是一种叫作“硅”的物质所制作成 的。这种物质在地球上相当丰富,海沙即含有相当高成份的 “硅”。半导体的制作过程是一项科技高度整合的作业,结 合了化学、物理、电子、电机、机械、自动化、软体工程、 电脑辅助设计(CAE/CAD)等,几乎所 有顶尖的技术都被用 来制造半导体。从下方这个简单的流程方块图,我们大致可 以瞭解半导 体的制程。

半导体物理器件与工艺

半导体物理器件与工艺

半导体物理器件与工艺半导体物理器件与工艺是现代电子技术的重要组成部分。

在当今的高科技领域,半导体器件被广泛应用于各种电子产品中,如计算机、手机、摄像头等。

而半导体器件的制造工艺则是实现这些高性能电子产品的关键。

半导体物理器件是指利用半导体材料的特性制造而成的电子器件。

半导体材料的特性是介于导体和绝缘体之间的一种物质,具有半导电性。

通过对半导体材料进行掺杂和加工,可以改变其导电性能,从而实现不同类型的半导体器件,如二极管、晶体管、集成电路等。

半导体器件的制造工艺是一个复杂而精细的过程。

首先,需要选择适合的半导体材料,并对其进行纯化和生长,以获得高质量的单晶片。

接着,通过光刻技术和化学腐蚀等步骤,将器件图案转移到半导体片上。

然后,使用离子注入、扩散等方法,对半导体片进行掺杂和形成PN结构。

最后,进行金属薄膜沉积、电镀、刻蚀等工艺,建立电连接和保护层,完成器件的制造。

半导体物理器件与工艺的发展使得电子技术得到了巨大的突破与进步。

半导体器件具有小体积、高速度、低功耗等优势,使得电子产品变得更加高效和便携。

而半导体工艺的不断创新和改进,使得器件的制造精度和可靠性不断提高,为电子产品的性能提供了强大的支持。

尽管半导体物理器件与工艺在电子技术领域有着重要的地位,但也面临着一些挑战和问题。

例如,制造过程中的光刻技术在器件尺寸越来越小的情况下,遇到了光学分辨率的限制;器件的热效应和量子效应等物理现象也对器件的性能和稳定性提出了要求。

总而言之,半导体物理器件与工艺是现代电子技术的核心。

通过精细的制造工艺和物理原理的应用,半导体器件得以实现并发挥其优势。

随着科技的不断进步,我们可以期待半导体物理器件与工艺的发展,为我们的生活带来更多的便利和创新。

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聚合物半导体产业概述
引言
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。


有五大特性:掺杂性,热敏性,光敏性,负电阻率温度特性,整流特性。

根据
其半导体特性可分为四类产品:集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。

聚合物半导体指具有半导体性质的聚合物,电导率在10-8~103(Ω*㎝)-1
范围内,禁带宽度与无机半导体的禁带宽度相当。

聚合物半导体可用来制作发
光二极管、场效应管等器件,其制备工艺简单、价格低廉、易成大面结,且便
于分子设计,因而受到普遍重视。

聚合物半导体发展十分迅速,并已开始步入
实用阶段。

但由于其稳定性较差,目前应用还受到一定限制。

20世纪70年代末,Heeger发现聚乙炔通过掺杂可实现金属量级的导率,打破了聚合物只能做电绝缘体的传统观念,引起了人们对于共轭聚合物材料的研究兴趣。

大量的研究表明,各种共轭聚合物经掺杂后都能变为具有不同导电性能的导电聚合物,具有代表性的共轭聚合物有聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚对苯等。

至今,聚合物半导体材料的发展过程经历了3个主要阶段,以聚乙炔为代表的第1代聚合物半导体材料;以聚噻吩、聚亚苯基乙烯为代表的可溶液加工的第
2代聚合物半导体材料;以及近些年发展起来的给体-受体类第3代聚合物半导体材料。

与传统的无机半导体材料相比,聚合物半导体材料具有质轻、价廉、可溶液加工和柔韧性好等优点,在低成本构筑、大面积、全柔性光电器件,例如有机场效应晶体管(OFET)、有机太阳能电池(OPV)、有机发光二极管(OLED)等方面显示了潜在的应用前景。

1.聚合物半导体研究与应用
1.1聚合物太阳能电池
目前开发的太阳能电池有硅太阳能电池、无机化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机小分子太阳能电池及聚合物太阳能电池。

相比于其它种类太阳能电池,聚合物太阳能电池具有原料广、成本低、光伏材料可自行设计合成及可制备柔性器件等诸多有点,具有很大的潜力在新一代电子器件中实现应用,成为近年来国际上前沿科学的研究热点之一。

聚合物太阳能电池中,我们将P型材料称为给体材料(D),把N型材料称为受体材料(A)。

与无机太阳能电池的工作原理相同,都是基于P-N结光伏打效应,但是光照射到聚合物电池材料时,光子被吸收后产生激子(电子-空穴对)而非直接产生载流子(自由电子或空穴)。

激子扩散到D-A面后分离为自由电子和空穴,在内建电场的驱动下自由电子通过受体材料通道迁移至阳极,空穴通过给体材料通道迁移至阴极,从而产生光电流。

但是与无机太阳能电池相比,制约聚合物太阳能电池商业化的主要因素为其器件的能量转化率较低,目前最高的转化率为11%(2016年数据)。

而无机太阳能电池最高转化效率为24.7%。

同时,这些聚合物半导体的制备工艺大多采用有毒溶剂如氯仿或是氯苯等溶液进行处理,对环境和人体有严重的威胁,影响了其商业化使用。

中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室侯剑辉课题组研究人员持续围绕叠层有机光伏电池关键材料和器件制备开展了大量研究。

研究人员围绕基于聚合物-富勒烯的有机光伏电池,系统优化了宽带隙和窄带隙的光伏活性层材料以及相应的叠层器件制备方法,在2015年和2016年分别实现了10%和11%的光伏效率,达到国际领先水平。

建物构所结构化学国家重点实验室郑庆东课题组首次将不对称茚并噻吩作为构筑单元用于系列新型聚合物太阳能电池材料的设计与合成。

基于所合成的聚合物材料,该团队成功制备了9.14%的高转换效率的太阳能电池。

1.2聚合物场效应晶体管
导电聚合物的的发现,开辟了一个全新的研究领域。

采用聚合物作为场效应晶体管材料是其中最引人瞩目的研究方向之一。

如今,聚合物场效应管(PEET)的研究取得了令人瞩目的成果,性能良好的聚合物场效应管的迁移率已经超过了0.1cm2V-1s-1,开关比可>106。

从这些指标来看,其性能已经非常接近非晶硅器件。

聚合物场效应管得到人们高度关注有如下几个原因:首先,聚合物有优异的机械性能。

良好的柔韧性使其有望在柔性基底上构筑器件,得到可弯曲的“塑料电路”。

其次,聚合物具有良好的成膜性能。

这意味着聚合物适合低温、大面积溶液加工工艺,甚至可以打印机打印电路。

另外,聚合物材料来源广、种类多、对聚合物进行适当的化学修饰可以方便的调节场效应管的性能。

近年来的发展证明,PEET在智能卡、识别卡、储存器、传感器等方面有着巨大的应用价值。

近年来,PEET在低成本,大面积柔性显示等领域有着巨大的潜在价值,但是不可否认其与无机材料器件相比还有一定差距。

最重要的参数差距就是其迁移率,今后的研究重点也应该放在如何提高迁移率上。

1.3聚合物半导体发光二极管
有机发光二极管(OLED)作为一个新兴的研究领域不断吸引着越来越多的
人们,目前已成为平板显示领域的一个研究热点。

信息技术的飞速发展,对信息显示技术提出越来越高的要求。

色彩丰富、低耗能、绿色环保、轻便甚至可卷曲的显示屏成为人们追求的目标。

聚合物/有机电致发光二极管由于其低压驱动、高效发光、色彩丰富、响应快、视野宽及易于实现超薄轻便等优点,正迎合了这一要求,它必将成为信息时代一种理想显示技术。

以OLED使用的有机发光材料来看,一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统,另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。

同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性,因此小分子有机电致发光器件亦被称为OLED(Organic Light Emitting Diode),高分子有机电致发光器件则被称为PLED (Polymer Light-emitting Diode)。

小分子及高分子OLED在材料特性上可说是各有千秋,但以现有技术发展来看,如作为监视器的信赖性上,及电气特性、生产安定性上来看,小分子OLED处于领先地位。

当前投入量产的OLED组件,全是使用小分子有机发光材料。

当今研究主要集中在大量开发高发光效率、物理性质稳定的有机发光材料和载流子输运材料,改进器件结构等方面。

2.聚合物半导体材料应用产业化
2.1高分子发光二极管(PLED)
PLED/OLED是有机半导体发光材料在电流驱动下发光并实现显示的技术,
按照使用的有机材料不同分为PLED和OLED。

就使用材料而言,所用材料皆为共轭化学结构,不同之处在于分子量。

普通OLED采用小分子材料而PLED采用高分子材料。

鉴于材料的不同,制造设备也有所差异,小分子采加热蒸镀的方式来蒸镀多层有机膜材,为了避免不同材料间的相互污染,故需使用多腔体的真空设备,因此设备的成本较高。

PLED大都是以其溶液旋转涂布或者印刷方式涂膜,与CD-R的制程相似,设备成本较低,且PLED 可应用roller或screen的方式涂膜,较利于大尺寸显示器的发展。

上图为OLED与PLED的技术对比图,不难发现PLED在制备工艺上更简单,可有效降低生产成本。

同时,PLED技术可以制造更大的尺寸面板从而满足市场需求,这也是近年来PLED受到关注的主要原因。

2.2 PLED生产工艺设备
无源驱动PLED:基板清洗设备,曝光设备、刻蚀相对其他平板显示器件设备(湿法、干法),有机高分子薄膜设备(平涂机、凸版备在有机EL显示器件的制/凹版印刷、喷墨打印等)、沉积系统、光固化设备等。

有源驱动PLED:有源驱动的PLED除了上面无源驱动PLED所需的设备外,还必须要有TFT制程专用的设备,包括CVD薄膜沉积设备、金属电极溅射沉积设备、离子注入设备等。

OTB-PLED一体生产线构成示意图
2.3 PLED工艺流程
无源驱动PLED工艺流程
有源驱动PLED工艺流程
2.4 PLED产业现状
2.4.1 PLED应用范围
PLED的应用范围比传统OLED的应用范围更广:
(1)商业领域:可应用于POS机和ATM机、复印机、自动售货机、游戏机等;(2)通信领域:可应用于3G手机、各类可视电话系统、移动网络终端等;(3)计算机领域:主要用于家用和商用计算机、PDA和笔记本电脑的显示屏;(4)消费类电子产品:主要于数码相机、数码摄相机等;
(5)工业应用场合:主要用于各类仪器仪表、手持设
(6)交通领域:主要应用有GPS、车载音响、车载电话、飞机仪表和设备等;(7)军用品领域:由于其突出的优点在于-55℃下仍能稳定工作,特别适合于军事用途,在这方面任何显示器件均无法与之匹敌。

3、聚合物半导体材料未来发展。

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