基于准二维法的多晶硅TFT晶界势垒高度精确计算

本文主要探讨了多晶硅薄膜晶体管（Poly-Si TFT）中晶界势垒高度的显式计算方法，采用了准二维（Quasi-Two-Dimensional, QTD）模型来处理复杂的晶界特性。作者 Wanling Deng 和 Junkai Huang 来自济南大学电子工程系，他们针对多晶硅中的非均匀分布深态缺陷和指数尾态，结合物理原理，提出了一个基于Lambert W函数的精确且计算效率高的解析解。 在传统TFT模型中，晶界通常被简化处理，但在实际应用中，晶界对器件性能的影响不容忽视。准二维方法提供了更为精细的处理方式，它考虑了晶界处的复杂势垒分布，这在多晶硅薄膜中尤为关键，因为这种材料中存在大量的晶界，这些晶界可能导致电子输运的非均匀性和性能波动。 Lambert W函数在这里发挥了重要作用，它是一种特殊函数，能够解决一类特殊的积分方程，使得原本难以求解的问题变得可行。作者利用这个工具，将深态和尾态的分布特征整合到分析中，从而得到一个关于晶界势垒高度的闭合形式解。这种解决方案的优势在于其准确性和高效性，不仅便于理论研究，也为基于晶界离散模型的多晶硅TFT中电子迁移率和漏电流计算提供了坚实的基础。 文中提到，该方法通过与数值模拟和实验数据的对比验证，成功地证明了其有效性。这表明，基于准二维方法的晶界势垒高度显式计算不仅理论上严谨，而且在实际应用中具有很高的实用价值。 这篇研究论文提供了一种创新且实用的方法，对于理解和优化多晶硅TFT的性能，特别是在设计和制造过程中减少晶界效应带来的影响，具有重要的指导意义。同时，该研究也为其他类似技术提供了新的思考角度和计算工具，推动了半导体器件理论的发展。