Que sont les transistors à couches minces?
Les transistors à couches minces sont des transistors créés en déposant des couches de matériaux semi-conducteurs sous forme de couches minces sur un substrat quelconque pour former des transistors à effet de champ. Normalement, le substrat d'un transistor est le matériau semi-conducteur du transistor lui-même. Dans le cas des transistors à couches minces, toutefois, le substrat est non conducteur et ne sert qu'à supporter les films qui constituent la structure physique des transistors. Souvent, ces substrats sont en verre ou en un type similaire de composite stable. Les transistors à couches minces sont utilisés presque exclusivement dans les affichages numériques utilisés pour les ordinateurs, les téléviseurs et autres appareils similaires.
Lorsqu'il est utilisé pour des affichages, le substrat pour les transistors à couches minces sert de dos à l'écran et est lui-même constitué d'un certain nombre de couches. Les couches sur le substrat comprennent généralement une couche isolante, une couche polarisante, puis une couche de verre. Au-dessus de cette couche, les électrodes arrière pour l'affichage sont ajoutées, ainsi qu'une série de lignes de commande horizontales et verticales, qui seront utilisées pour activer les transistors à couches minces. Ensuite, les transistors eux-mêmes sont ajoutés.
Une série de films est placée sur le substrat à des emplacements spécifiques pour construire les transistors. Tout d'abord, un film mince de matériau semi-conducteur chargé électriquement est déposé pour former le corps des transistors. Ensuite, un autre film de semi-conducteur est déposé dans des emplacements spécifiques qui sont chargés électriquement en face de la première couche. Un film faisant office de diélectrique est ensuite ajouté, ce qui empêche le courant de conduire directement à travers les transistors tout en laissant passer les champs électromagnétiques. Enfin, une autre couche de semi-conducteur est ajoutée, qui est chargée pour correspondre à la couche formant les corps des transistors.
Une fois que les transistors sont entièrement construits sur le substrat, une série de petits contacts métalliques est ajoutée, qui connecte les sections opérationnelles des transistors aux lignes de commande horizontale et verticale déjà présentes sur le substrat. Pour finir de former l'écran, une couche dure de polymère est ajoutée, suivie de l'électrode avant. Enfin, le masque RVB est ajouté, ce qui permet à l’affichage de montrer les couleurs, suivi d’une autre couche de verre et d’une autre couche polarisante.
L’écran d’affichage terminé fonctionne en activant les transistors à couche mince au moyen des lignes de commande. Lorsqu'ils commencent à conduire, les transistors créent des champs électromagnétiques, qui interagissent avec le reste du substrat pour créer une série de lumières colorées servant de pixels à l'écran. Typiquement, les écrans à cristaux liquides à transistors à couches minces (TFT LCD) ont un transistor pour chaque couleur dans chaque pixel. Très rapides et stables, et ne nécessitant que de très petites quantités d'énergie, ces transistors permettent des affichages minces, légers et durables, dotés d'un taux de rafraîchissement élevé et d'une définition nette entre les différents pixels.