酸化物半導体薄膜技術の全て

Review on Technologies Related to Oxide Semiconductor Thin-Film

第1章　酸化物半導体とは
　1. 酸化物半導体とは
　2. 酸化物半導体の現状と展望
第2章　薄膜トランジスタの基礎
　1. はじめに
　2. 電界効果トランジスタと薄膜トランジスタ
　3. 薄膜トランジスタの種類と開発経緯
　　3.1　Ⅱ-Ⅵ族化合物半導体薄膜トランジスタ(Ⅱ-Ⅵ Compound Semiconductor TFT)
　　3.2　アモルファスa-Si
　　3.3　低温ポリシリコン
　　3.4　高温ポリシリコン薄膜トランジスタ
　　3.5　酸化物半導体薄膜トランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Thin-Film Transistors:MO-TFT）
　　3.6　有機半導体薄膜トランジスタ（Organic Semiconductor Thin-Film Transistor:OTFT）
　4. a-SiTFTのデバイス構造と電気的特性
　　4.1　デバイス構造
　　4.2　電圧―電流特性
　　4.3　空間制限電流と応答時間
　　4.4　しきい電圧（VT）のシフト
　5. LTPS-TFTのデバイス構造と電気特性
　　5.1　LTPS-TFTのデバイス構造
　　5.2　LTPS-TFTの電気的特性
　6. 酸化物半導体薄膜トランジスタ
　　6.1　InGaZnO（IGZO）TFT
　参考文献

第3章　TFT-LCDの基礎
　1. はじめに
　2. 技術沿革
　3. 液晶とは
　4. 偏光と偏光板
　5. 分子配列と表示モード
　　5.1　分子配列
　　5.2　表示モード
　　5.3　TN-ModeLCD
　6. 広視野角技術
　　6.1　画素分割法（Halftone-GrayScale:HTGS法）
　　6.2　IPS-ModeLCD(In-Plane Switching Mode LCD)
　　6.3　VA（Vertical Alignment）モード
　7. アクティブマトリックス駆動方式
　8. フレーム反転駆動
　　8.1　フィールドスルー現象と対策
　　8.2　フレーム反転方式
　　8.3　コモン電極
　9. インパルス表示とホールド表示
　　9.1　TFT-LCDの動画ぼやけ(motionblur)
　　9.2　オーバードライブ駆動技術
　　9.3　黒挿入駆動と倍速駆動
　10. 表示容量とTFT特性
　参考文献

第4章　AMOLEDの基礎
　1. はじめに
　2. 技術沿革
　3. AMOLEDの特徴、要求事項、技術的課題
　4. OLEDの動作原理と発光材料
　　4.1　動作原理と発光効率
　　4.2　発光材料とデバイス構造
　5. 駆動方式とバックプレーン技術
　　5.1　駆動方式
　　5.2　バックプレーン技術
　6. カラー化と色塗り分け技術
　　6.1　3色方式
　　6.2　カラーフィルタ方式
　　6.3　色変換方式
　7. OLEDの生産工程
　　7.1　色塗り分け技術
　　7.2　封止技術
　8. TFT-LCDとAMOLED比較
　　8.1　駆動方式
　　8.2　応答時間
　　8.3　視野角
　　8.4　色再現範囲
　　8.5　解像度
　　8.6　消費電力
　　8.7　モジュール厚
　　8.8　寿命
　参考文献

第5章　非晶質酸化物半導体TFT
　1. はじめに
　2. なぜa-IGZOTFTが実用化されたのか
　　2.1　IGZO実用化の歴史
　　2.2　なぜIGZOは実用化されたのか
　　2.3　新材料実用化の必要条件
　　2.4　おわりに
　3. 酸化物半導体・デバイスの電子構造、材料設計と成膜条件
　　3.1　電気絶縁体の種類
　　3.2　バンド絶縁体
　　3.3　モット絶縁体
　　3.4　Anderson局在
　　3.5　トポロジカル絶縁体
　4. a-InGaZnO4(a-IGZO)
　5. a-Ga2O3(a-GO)薄膜作製
　6. Sr系酸化物半導体c-SrGeO3
　7. Si酸化物の半導体はできるか？
　8. まとめ
　9. モルファスIGZOTFTの性能と信頼性を向上させるためのヘテロ接合チャネルエンジニアリン
　　9.1　はじめに
　　9.2　ホモ接合およびヘテロ接合IGZOチャネルを有するTFTの製造プロセス
　　9.3　IGZO111およびHI-IGZOTFTの電気的特性とPBTS安定性
　　9.4　ヘテロ接合IGZO111TFTの電気的性質とPBTS安定性
　　9.5　ヘテロ接合IGZOTFTにおけるキャリア輸送機構
　　9.6　結論
　10. IGZO薄膜トランジスタにおける水素化効果とフレキシブルデバイス
　　10.1　背景
　　10.2　IGZO:Hの成膜と特性
　　10.3　150℃で作製したIGZO-TFTの特性
　　10.4　フレキシブル基板上へのショットキーダイオード（SDs）作製
　　10.5　まとめ
　　10.6　著者所見
　参考文献

第6章　結晶性酸化物半導体TFT
　1. 結晶性酸化物半導体の組成評価とFET特性
　　1.1　はじめに
　　1.2　結晶性IGZOの種類
　　1.3　In-richIGZO-TFT特性とOS膜内部の材料構成
　　1.4　おわりに
　2. スピネル型ZnGa2O4を用いた高耐久性薄膜トランジスタの開発
　　2.1　背景と研究開発目的
　　2.2　実験方法
　　2.3　結晶構造と光学特性
　　2.4　強酸への耐性
　　2.5　pHセンサ
　　2.6　デバイス特性
　　2.7　まとめ
　　2.8　おわりに
　参考文献

第7章　AMOLEDへの応用
　1. はじめに
　2. 電子注入層材料としてのC12A7エレクトライド
　　2.1　エレクトライドとは
　　2.2　C12A7エレクトライド
　3. アモルファス電子化物でIGZOに最適なOLED構造の実現
　　3.1　OLED用電子流入層
　　3.2　OLEDの性能
　　3.3　旭硝子のC12A7エレクトライドとZSO(NewTAOS)ターゲット
　　3.4　製造プロセスの提案：LCDの製造プロセスを適用
　　3.5　OLEDの特性改善
　4. 正孔注入・輸送材料
　5. 有害元素フリーの高効率青色発光体を実現
　6. OLEDマイクロLED
　　6.1　はじめに
　　6.2　高効率技術
　　6.3　著者所見
　参考文献

第8章　TFT-LCDへの応用
　1. 半導体エネルギー研究所のメモリ画素を有する液晶ディスプレイパネル（PixelAI））
　　1.1　はじめに
　　1.2　半導体エネルギー研究所（SEL）の取り組み
　　1.3　CAAC-IGZOの特徴
　　1.4　液晶ディスプレイのピクセルAI
　　1.5　パネル仕様と結果
　　1.6　ソースドライバ
　　1.7　結論
　　1.8　著者所見
　2. シャープのフリーフォームディスプレイ
　　2.1　はじめに
　　2.2　ゲートドライバのモノリシック化
　　2.3　画素内へのゲートドライバ回路
　　2.4　狭額縁フリーフォームディスプレイ
　3. シャープIGZO
　　3.1　第5世代IGZO
　　3.2　8k映像モニター
　参考文献

第9章　X線ディテクタパネル
　1. a-SiTFTとSeを用いたX線ディテクタパネル
　　1.1　はじめに
　　1.2　X線検出方式と変換膜
　　1.3　直接変換用TFTアレイ
　　1.4　変換プロセスとディテクタパネルの構成
　2. 国内に於けるX線ディテクタパネルのび製品化
　3. LDGのIGZO-TFTを用いたX線ディテクタパネル
　　3.1　LGDのOxide DXD
　　3.2　Oxide DXDの構造と等価回路
　　3.3　Oxide DXDの特性
　4. X線フラットパネルディテクタの市場
　参考文献

おわりに

　謝辞