Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/9334
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dc.contributor.advisor蔡哲正zh_TW
dc.contributor.advisorProf. C. J. Tsaien_US
dc.contributor.author鄭郁錦zh_TW
dc.contributor.authorJeang, Titanen_US
dc.date2000zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T06:43:07Z-
dc.date.available2014-06-06T06:43:07Z-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/9334-
dc.description.abstract與陰極射線顯示器相較下,薄膜電晶體液晶顯示器具有較小的體積和無輻射的優點,且他的畫質亦比超扭轉型液晶顯示器更清楚,雖然目前商業化所製造的非晶質矽薄膜電晶體液晶顯示器有相當不錯的性能,但多晶矽薄膜電晶體液晶顯示器卻能有更好的性能表現。 製備多晶矽薄膜的方法很多,在本實驗中利用Nd:YAG雷射來誘使氫化非晶質矽成為多晶質矽,藉由探討不同雷射光波長、基材溫度、掃描速率、SiO2厚度及雷射能量密度之再結晶行為。 由實驗結果顯示,未達過熱狀況前,多晶矽晶粒尺寸伴隨雷射之能量密度同步增加,但若過熱則晶粒尺寸隨雷射之能量密度遞減;此外在相同的基材溫度、膜厚及能量密度下,掃描速度越慢其結晶度愈高且平均晶粒尺寸愈大。因此如何能控制最佳之熱傳條件來獲得適當之晶粒尺寸,是一個重要的關鍵所在。zh_TW
dc.description.abstractCompared with CRT monitors, TFT-LCD has the advantages of smaller volume and no radiation. Moreover it shows better display quality than STN-LCD. Although commercial TFTs made of amorphous silicon offered satisfactory performance in display, poly-crystalline silicon TFT with better electrical characteristics could be used for displays of even higher quality. Presently, various methods were used to obtain crystalline Si thin films including the powerful method of laser induced crystallization of amorphous Si. In this thesis, we investigated the structure of the poly-crystalline Si produced by laser (Nd:YAG) induced crystallization of amorphous Si under the control of laser wavelength, substrate temperature, scan speed, thickness of SiO2, and laser energy density……etc. From the experimental data, the grain size of the poly-Si increases with increasing laser power density except for the overheating condition. Furthermore, under the same conditions of substrate temperature, thickness of SiO2 layer, and laser power density, the large grain size and the high crystallinity of the poly-Si were obtained at low scan speed. Therefore, how to properly control the heat dissipation is the major factor in obtaining the microstructure for the poly-Si film.en_US
dc.description.tableofcontents總目錄 中文摘要…………………………………………………….Ⅰ 英文摘要…………………………………………………….Ⅱ 總目錄……………………………………………………….Ⅳ 圖目錄……………………………………………………….Ⅶ 表目錄………………………………………………………ⅩⅣ 第一章 緒論…………………………………………………1 1-1 前言……………………………………………….1 1-2 研究動機………………………………………….8 1-3 雷射退火…………………………………………11 1-3-1 雷射表面處理……………………………11 1-3-2 雷射退火在矽晶上的應用………………12 1-4 理論分析…………………………………………15 參考文獻…………………………………………………….24 第二章 實驗方法與分析儀器……………………………...31 2-1 實驗流程…………………………………………31 2-2 試片的製作………………………………………32 2-2-1 酸洗………………………………………32 2-2-2 鍍膜………………………………………33 2-3 試片前處理………………………………………36 2-4 微影製程…………………………………………37 2-5 雷射退火處理……………………………………41 2-5-1 Laser掃描方式………………………….41 2-5-2 Laser Power Density的求法………….42 2-6 實驗及分析儀器…………………………………43 2-6-1 Nd:YAG 雷射…………………………..43 2-6-2 X光繞射儀……………………………….45 2-6-3 紫外線-可見光-近紅外線雙光束光譜儀……………………………………….46 2-6-4 掃描式電子顯微鏡………………………48 2-6-5 穿透式電子顯微鏡………………………50 參考文獻…………………………………………………….57 第三章 結果與討論………………………………………...58 3-1 矽薄膜之微結構………………………………..58 3-2 XRD之分析……………………………………….61 3-2-1(a) 底層SiO2厚度、基材溫度及雷射能量對形成多晶矽之影響………….61 3-2-1(b) 討論……………………………….65 3-2-2(a) 雷射掃描速率對形成多晶矽之影響………………………………….67 3-2-2(b) 討論……………………………….67 3-2-3(a) 雷射波長對形成多晶矽之影響….69 3-2-3(b) 討論……………………………….70 3-2-4(a) 表層SiO2對形成多晶矽之影響…72 3-2-5(a) 鍍膜所通氣體對形成多晶矽之影響………………………………….73 3-2-5(b) 討論……………………………….74 3-3 電子顯微鏡分析之結果………………………..75 3-3-1 SEM分析………………………………….75 3-3-2 TEM分析………………………………….76 3-4 UV-VIS-NIR Spectrometer分析…………….79 參考文獻……………………………………………………142 第四章 結論…………………………………………………143 圖目錄 圖2-1 實驗流程圖…………………………………………53 圖2-2 試片一之膜層示意圖………………………………54 圖2-3 試片二之膜層示意圖………………………………54 圖2-4 Lithography流程………………………………..55 圖2-5 雷射構造及實驗裝置………………………………56 圖3-1 Condition B1 5000Å之XRD繞射圖………………83 圖3-2 Condition B1 1000Å之XRD繞射圖………………84 圖3-3 Condition B1 500Å之XRD繞射圖…………………85 圖3-4 Condition B1 5000Å(111)之繞射峰(a)、半高寬(b)……………………………………………….86 圖3-5 Condition B1 1000Å(111)之繞射峰(a)、半高寬(b)……………………………………………….87 圖3-6 Condition B1 500Å(111)之繞射峰(a)、半高寬(b)………………………………………………….88 圖3-7 Condition B1 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之晶粒尺寸………………………………………………89 圖3-8 Condition B2 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(111)繞射峰………………………………………90 圖3-9 Condition B2 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(220)繞射峰………………………………………91 圖3-10 Condition B2 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(311)繞射峰………………………………………92 圖3-11 Condition B2 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之半高寬………………………………………………93 圖3-12 Condition B2 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之晶粒尺寸……………………………………………94 圖3-13 Condition B3 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(111)繞射峰………………………………………95 圖3-14 Condition B3 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(220)繞射峰………………………………………96 圖3-15 Condition B3 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(311)繞射峰………………………………………97 圖3-16 Condition B3 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之半高寬………………………………………………98 圖3-17 Condition B3 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之晶粒尺寸……………………………………………99 圖3-18 Condition B4 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(111)繞射峰…………………………………….100 圖3-19 Condition B4 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(220)繞射峰…………………………………….101 圖3-20 Condition B4 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之(311)繞射峰…………………………………….102 圖3-21 Condition B4 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之半高寬…………………………………………….103 圖3-22 Condition B4 (a)5000Å (b)1000Å (c)500Å之晶粒尺寸………………………………………….104 圖3-23 Condition C 5000Å (a)(111) (b)(220)(c)(311)之繞射峰………………………………….105 圖3-24 Condition C之(a)半高寬、(b)晶粒尺寸…….106 圖3-25 Condition D 5000Å (a)(111) (b)(220)(c)(311)之繞射峰………………………………….107 圖3-24 Condition D之(a)半高寬、(b)晶粒尺寸…….108 圖3-27 雷射波長355 nm、532 nm之晶粒尺寸與雷射能量密度關係圖……………………………………….109 圖3-28 Condition E 5000Å (a)(111) (b)(220)(c)(311)之繞射峰………………………………….110 圖3-29 Condition E之(a)半高寬、(b)晶粒尺寸…….111 圖3-30 Condition A (a)(111)之繞射峰、 (b)半高寬…112 圖3-31 Condition A之晶粒尺寸與雷射能量關係…….113 圖3-32 (a) Condition B1 5000Å 雷射能量密度183 mj/cm2………………………………………….114 圖3-32 (b) Condition B1 5000Å 雷射能量密度392 mj/cm2………………………………………….114 圖3-32 (c) Condition B1 5000Å 雷射能量密度481 mj/cm2………………………………………….115 圖3-33 (a) Condition B1 1000Å 雷射能量密度183 mj/cm2………………………………………….116 圖3-33 (b) Condition B1 1000Å 雷射能量密度392 mj/cm2………………………………………….116 圖3-34 (a) Condition B1 500Å 雷射能量密度183 mj/cm2………………………………………….117 圖3-34 (b) Condition B1 500Å 雷射能量密度392 mj/cm2………………………………………….117 圖3-35 (a) condition B1之500 nm的晶粒分佈圖…….118 圖3-35 (b) condition B1之100 nm的晶粒分佈圖…….118 圖3-35 (c) condition B1之50 nm的晶粒分佈圖…….119 圖3-36 (a) Condition B3 500 nm雷射能量密度95 mj/cm2………………………………………….120 圖3-36 (b) Condition B3 500 nm雷射能量密度95 mj/cm2………………………………………….120 圖3-36 (c) Condition B3 500 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….121 圖3-36 (d) Condition B3 500 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….121 圖3-37 (a) Condition B3 50 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….122 圖3-37 (b) Condition B3 50 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….122 圖3-38 (a) condition B3之500 nm的晶粒分佈圖…….123 圖3-38 (b) condition B3之50 nm的晶粒分佈圖…….123 圖3-39 (a) Condition B4 500 nm雷射能量密度95 mj/cm2………………………………………….124 圖3-39 (b) Condition B4 500 nm雷射能量密度95 mj/cm2………………………………………….124 圖3-40 (a) Condition B4 500 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….125 圖3-40 (b) Condition B4 500 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….125 圖3-41 (a) Condition B4 100 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….126 圖3-41 (b) Condition B4 100 nm雷射能量密度165 mj/cm2………………………………………….126 圖3-42 (a) Condition B4 100 nm雷射能量密度310 mj/cm2………………………………………….127 圖3-42 (b) Condition B4 100 nm雷射能量密度310 mj/cm2………………………………………….127 圖3-43 (a) condition B4之500 nm的晶粒分佈圖…….128 圖3-43 (b) condition B4之100 nm的晶粒分佈圖………128 圖3-44 (a) Condition D 雷射能量密度278 mj/cm2………129 圖3-44 (b) Condition D 雷射能量密度278 mj/cm2………129 圖3-45 (a) Condition D 雷射能量密度375 mj/cm2………130 圖3-45 (b) Condition D 雷射能量密度375 mj/cm2………130 圖3-46 Condition D的晶粒分佈圖…………………….131 圖3-47 (a) Condition A 雷射能量密度313 mj/cm2………132 圖3-47 (b) Condition A 雷射能量密度313 mj/cm2………132 圖3-48 (a) Condition A 雷射能量密度452 mj/cm2………133 圖3-48 (b) Condition A 雷射能量密度452 mj/cm2………133 圖3-49 Condition A的晶粒分佈圖…………………….134 圖3-50 Condition B1 (a) 5000Å (b) 1000Å (c) 500Å (d)第一個振幅比…………………………………….135 圖3-51 Condition B2 (a) 5000Å (b) 1000Å (c) 500Å (d)第一個振幅比…………………………………….136 圖3-52 Condition B3 (a) 5000Å (b) 1000Å (c) 500Å (d)第一個振幅比…………………………………….137 圖3-53 Condition B4 (a) 5000Å (b) 1000Å (c) 500Å (d)第一個振幅比…………………………………….138 圖3-54 Condition C 5000Å (a)反射率、 (b)第一個振幅比……………………………………………….139 圖3-55 Condition D 5000Å (a)反射率、 (b)第一個振幅比……………………………………………….140 圖3-56 Condition E (a) 5000Å (b) 1000Å (c) 500Å (d)第一個振幅比…………………………………….141 表目錄 表一 低溫p-Si TFT與a-Si TFT的特性比較……………5 表二 鈍氣與氟化物的準分子雷射波長分佈…………….14zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher材料工程學研究所zh_TW
dc.subjectrecrystallizeen_US
dc.subject再結晶zh_TW
dc.subjectpoly-crystalline Sien_US
dc.subjectTFT-LCDen_US
dc.subjectlaseren_US
dc.subject多晶矽薄膜zh_TW
dc.subject薄膜電晶體液晶顯示器zh_TW
dc.subject雷射zh_TW
dc.title雷射誘發氫化非晶質矽再結晶研究zh_TW
dc.titleLaser induced amorphous si film recrystallizeen_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.languageiso639-1en_US-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextnone-
item.fulltextno fulltext-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
Appears in Collections:材料科學與工程學系
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