Co jsou tenké filmové tranzistory?

Tenké filmové tranzistory jsou tranzistory vytvořené ukládáním vrstev polovodičových materiálů jako tenkých filmů na substrát nějakého druhu za účelem vytvoření tranzistorů s polním efektem. Normálně je substrátem tranzistoru samotný polovodičový materiál tranzistoru. V případě tranzistorů s tenkou vrstvou je však substrát nevodivý a slouží pouze k podpoře fólií, které tvoří fyzikální strukturu tranzistorů. Tyto substráty jsou často vyrobeny ze skla nebo podobného typu stabilního kompozitu. Tenké filmové tranzistory nacházejí použití téměř výhradně v digitálních displejích používaných pro počítače, televizory a podobná zařízení.

Při použití pro displeje slouží substrát pro tenkovrstvé tranzistory jako zadní strana obrazovky a je sám o sobě postaven z několika vrstev. Vrstvy na substrátu obvykle obsahují izolační vrstvu, polarizační vrstvu a potom skleněnou vrstvu. Na vrcholu této vrstvy jsou přidány zadní elektrody pro displej a také řada vodorovných a svislých příkazových řádků, které budou použity k aktivaci tranzistorů tenkých vrstev. Pak se přidají samotné tranzistory.

Série filmů je umístěna na substrát na specifických místech pro konstrukci tranzistorů. Nejprve se položí tenká vrstva elektricky nabitého polovodičového materiálu, aby se vytvořilo tělo tranzistorů. Dále je položena další vrstva polovodiče na specifických místech, která jsou elektricky nabita naproti první vrstvě. Poté se přidá film, který funguje jako dielektrikum, které zabraňuje přímému vedení proudu tranzistory, ale umožňuje průchod elektromagnetických polí. Nakonec se přidá další vrstva polovodiče, která se nabíjí tak, aby odpovídala vrstvě tvořící těla tranzistorů.

Jakmile jsou tranzistory zcela zkonstruovány na substrátu, je přidána řada malých kovových kontaktů, které spojují provozní sekce tranzistorů s vodorovnými a svislými příkazovými liniemi, které jsou již na substrátu. Pro dokončení vytváření displeje se přidá tvrdá vrstva polymeru, následovaná přední elektrodou. Nakonec je přidána maska ​​RGB, což umožňuje zobrazení barev, následovaná další vrstvou skla a další polarizační vrstvou.

Dokončená obrazovka displeje pracuje aktivací tranzistorů tenkých vrstev přes příkazové řádky. Jakmile začnou tranzistory vytvářet, vytvářejí elektromagnetická pole, která interagují se zbytkem substrátu a vytvářejí řadu barevných světel, která slouží jako pixely displeje. Displeje z tekutých krystalů s tenkým filmem (TFT LCD) mají obvykle jeden tranzistor pro každou barvu v každém pixelu. Tyto tranzistory jsou velmi rychlé a stabilní a vyžadují velmi malé množství energie, aby mohly fungovat, a umožňují tenké, lehké a odolné displeje, které mají vysokou obnovovací frekvenci a ostrou definici mezi jednotlivými pixely.