薄膜晶体管
薄膜晶体管（ TFT ）是一种特殊类型的场效应晶体管（FET），其中晶体管是通过薄膜沉积制成的。 TFT在支撑（但非导电）底物上生长。一个常见的底物是玻璃，因为传统的TFT应用在液晶显示器（LCD）中。这不同于常规的大量金属氧化物场效应晶体管（ MOSFET ），其中半导体材料通常是基板，例如矽晶片。
设计和制造
TFT可以用多种半导体材料制造。由于它自然丰富且被充分理解，因此（并且仍然）用作半导体层（并且仍然）。但是，由于无定形矽的迁移率低以及在多晶矽中发现的大型设备对设备变化，因此已经研究了其他材料用于TFTS。其中包括硒化镉，金属氧化物，例如氧化锌锌（Igzo）或氧化锌，有机半导体，碳纳米管或金属卤化物钙钛矿。
由于TFT是在惰性底物上生长的，而不是在晶状体上生长，因此必须将半导体存放在专用过程中。多种技术用于将半导体沉积在TFT中。这些包括化学蒸气沉积（CVD），原子层沉积（ALD）和溅射。半导体也可以通过打印或喷涂等技术从溶液中沉积。希望基于溶液的技术能够导致低成本，机械柔性的电子产品。由于典型的底物在高温下会变形或熔化，因此与传统的电子材料处理相比，必须在相对较低的温度下进行沉积过程。
一些宽带隙半导体，最著名的金属氧化物是光学透明的。通过使用透明的底物（例如玻璃和透明电极） ，例如二锡氧化物（ITO），可以设计某些TFT设备完全透明。这种透明的TFT（TTFTS）可用于实现头部显示器（例如在汽车挡风玻璃上）。俄勒冈州立大学的研究人员在2003年报告了2003年基于氧化锌的第一个解决方案加工的TTFTS。葡萄牙实验室Cenimat在尼古拉大学（Nova de Lisboa）在室温下生产了世界上第一个完全透明的TFT。 Cenimat还开发了第一个纸质晶体管，这可能会导致杂志和带有移动图像的期刊页面等应用。
申请
薄膜晶体管的最著名应用是在TFT LCD中，这是液晶显示技术的实现。晶体管嵌入面板本身中，减少像素之间的串扰并改善图像稳定性。
截至2008年，许多彩色LCD电视和监视器都使用了这项技术。 TFT面板经常用于一般射线照相中的数字X线照相应用中。在直接捕获和间接捕获中，将TFT用作医学射线照相中图像受体的基础。
截至2013年，所有现代高分辨率和高质量的电子视觉显示设备都使用基于TFT的活动矩阵显示器。
AMOLED显示器还包含一个TFT层，用於单个有机发光二极管的活动矩阵像素。
TFT技术最有益的方面是它在显示屏上使用每个像素的单独晶体管。因为每个晶体管都很小，所以控制它所需的充电量也很小。这允许非常快速地重新绘制显示屏。
TFT-Display矩阵的结构
这张图片不包括实际的灯箱（通常是冷磁极荧光灯或白色LED ），而只是tft-display矩阵。
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历史
1957年2月， RCA的John Wallmark为薄膜MOSFET申请了专利，其中一氧化锗被用作栅极介电。 Paul K. Weimer也是RCA实施Wallmark的想法，并于1962年开发了薄膜晶体管（TFT），这是一种与标准散装MOSFET不同的MOSFET。它是由硒化镉和硫化镉的薄膜制成的。 1966年，TP Brody和He Kunig在Westinghouse电气制造的Arsenide （INAS）Mos TFT中以耗竭和增强模式均采用。
1968年， RCA实验室的Bernard J. Lechner构想了基于TFT的液晶显示（LCD）的想法。Lechner，FJ Marlowe，Eo Nester和J. Tults在1968年以18x2矩阵动态散射LCD在1968年证明了这一概念使用标准的离散MOSFET，因为当时TFT性能还不够。 1973年， Westinghouse Research Laboratories的T. Peter Brody ，JA Asars和GD Dixon开发了CDSE（Selenide cadmium）TFT，他们用来演示第一个CDSE薄膜透射液液晶显示器（TFT LCD）。 Westinghouse组还报告了1973年使用CDSE的运营TFT电致发光（EL）。 Brody和Fang-chen Luo在1974年使用CDSE展示了第一个平坦的活性矩阵液晶显示（AM LCD），然后Brody在1975年创造了“ Active Matrix”一词。但是，该设备的质量生产从未实现，从未实现，从未实现过质量。由于控制复合半导体薄膜材料特性以及大面积的设备可靠性的并发症。
TFT研究的突破是PG LE Comber的无定形矽（A-Si）TFT的开发，我们于1979年在邓迪大学的矛和ghaith旋转和A. ghaith。带有氮化矽栅极介电层。 A-Si TFT很快被认为更适合大区域AM LCD。这导致了基于日本A-SI TFT的AM LCD面板的商业研发（R＆D）。
到1982年，日本开发了基于AM LCD技术的袖珍电视。 1982年， Fujitsu的S. Kawai制作了A-Si Dot-Matrix显示器，佳能的Okubo Y. Okubo制造了A-Si扭曲的nematic （TN）和宾客主机LCD LCD面板。 In 1983, Toshiba 's K. Suzuki produced a-Si TFT arrays compatible with CMOS (complementary metal–oxide–semiconductor) integrated circuits (ICs), Canon's M. Sugata fabricated an a-Si color LCD panel, and a joint Sanyo and Sanritsu团队包括Mitsuhiro Yamasaki，S。Suhibuchi和Y. Sasaki制作了3英寸A-Si Color LCD电视。
首个基于TFT的商业AM LCD产品是2.1英寸Epson ET-10（Epson Elf），这是1984年发行的第一台彩色LCD Pocket TV。1986年，由Akio Mimura领导的日立研究团队表现出低温用于在矽启用器（SOI）上制造N通道TFT的多晶矽（LTPS）工艺，在相对较低的200 °C。 1986年，由T. Sunata领导的Hosiden研究团队使用A-SI TFT开发了7英寸颜色AM LCD面板和9英寸AM LCD面板。在1980年代后期，Hosiden向苹果计算机提供了单色TFT LCD面板。 1988年，由工程师T. Nagayasu领导的一支敏锐的研究团队使用氢化的A-Si TFT展示了14英寸的全彩色LCD显示屏，这使电子行业确信LCD最终将取代阴极射线管（CRT）为标准电视显示技术。同年，Sharp推出了用于笔记本电脑的TFT LCD面板。 1992年，东芝和日本IBM日本推出了IBM的第一款商业色笔记本电脑的12.1英寸颜色SVGA面板。
TFT也可以由氧化锌锌（ IGZO ）制成。带有Igzo晶体管的TFT-LCD在2012年首次出现，最初是由Sharp Corporation制造的。 IGZO允许更高的刷新率和较低的功耗。在2021年，使用Igzo TFT技术在聚酰亚胺基板上制造了第一个柔性32位微处理器。