Was sind Dünnschichttransistoren?
Dünnschichttransistoren sind Transistoren, die durch Abscheiden von Schichten aus Halbleitermaterialien als Dünnschichten auf einem Substrat irgendeiner Art zur Bildung von Feldeffekttransistoren erzeugt werden. Normalerweise ist das Substrat eines Transistors das Halbleitermaterial des Transistors. Im Fall von Dünnfilmtransistoren ist das Substrat jedoch nicht leitend und dient nur dazu, die Filme zu tragen, die die physikalische Struktur der Transistoren ausmachen. Oft bestehen diese Substrate aus Glas oder einem ähnlichen stabilen Verbundwerkstoff. Dünnschichttransistoren werden fast ausschließlich in Digitalanzeigen verwendet, die für Computer, Fernseher und ähnliche Geräte verwendet werden.
Bei der Verwendung für Displays dient das Substrat für Dünnfilmtransistoren als Rückseite des Bildschirms und ist selbst aus mehreren Schichten aufgebaut. Die Schichten auf dem Substrat umfassen üblicherweise eine Isolierschicht, eine Polarisationsschicht und dann eine Glasschicht. Auf dieser Schicht befinden sich die hinteren Elektroden für das Display sowie eine Reihe von horizontalen und vertikalen Befehlszeilen, mit denen die Dünnfilmtransistoren aktiviert werden. Dann werden die Transistoren selbst hinzugefügt.
Eine Reihe von Filmen wird an bestimmten Stellen auf das Substrat gelegt, um die Transistoren aufzubauen. Zunächst wird ein dünner Film aus elektrisch geladenem Halbleitermaterial aufgebracht, um den Körper der Transistoren zu bilden. Als nächstes wird ein weiterer Halbleiterfilm an bestimmten Stellen aufgebracht, die gegenüber der ersten Schicht elektrisch geladen sind. Anschließend wird ein als Dielektrikum wirkender Film hinzugefügt, der verhindert, dass Strom direkt durch die Transistoren fließt, elektromagnetische Felder jedoch durchgelassen werden. Schließlich wird eine weitere Halbleiterschicht hinzugefügt, die geladen wird, um mit der Schicht übereinzustimmen, die die Transistorkörper bildet.
Sobald die Transistoren vollständig auf dem Substrat aufgebaut sind, wird eine Reihe kleiner Metallkontakte hinzugefügt, die die Betriebsabschnitte der Transistoren mit den bereits auf dem Substrat vorhandenen horizontalen und vertikalen Befehlsleitungen verbinden. Zum Abschluss der Herstellung des Displays wird eine harte Polymerschicht gefolgt von der Frontelektrode hinzugefügt. Schließlich wird die RGB-Maske hinzugefügt, wodurch das Display Farben anzeigen kann, gefolgt von einer weiteren Glasschicht und einer weiteren Polarisationsschicht.
Der fertige Anzeigeschirm wird durch Aktivieren der Dünnfilmtransistoren über die Befehlszeilen betrieben. Wenn sie zu leiten beginnen, erzeugen die Transistoren elektromagnetische Felder, die mit dem Rest des Substrats interagieren, um eine Reihe farbiger Lichter zu erzeugen, die als Pixel des Displays dienen. Typischerweise haben Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigen (TFT-LCD) einen Transistor für jede Farbe in jedem Pixel. Diese Transistoren sind sehr schnell und stabil und benötigen nur sehr wenig Energie, um zu arbeiten. Sie ermöglichen dünne, leichte und langlebige Displays mit hohen Bildwiederholraten und klarer Auflösung zwischen den einzelnen Pixeln.