现有显示产品的分辨率要求越来越高,对于半导体器件就需要更高的迁移率,尤其是电流驱动器件的迁移率提升,无论是有机发光二极管(oled)还是微发光二极管(microled),都是迁移率越高越好。另一个技术需求场景是,现有的屏幕驱动都是单独驱动的,无论是独立的集成电路(ic)还是直接放在显示面板(panel)的内部,都会占用显示空间和体积,一个主流方向是将驱动程序集成到panel内部,需要低功耗的半导体器件,也就要求足够高的迁移率,尤其是能达到现有硅基的半导体器件。
目前的薄膜半导体材料主要有,硅(si)、氧化物(oxide)和其他新型材料。其中,oxide半导体材料的迁移率一般在几十以内,勉强可以对应低分辨率电流型器件的需求,而si材料主要是非晶硅和低温多晶硅。现阶段的低温多晶硅的迁移率小于1,而无法应用于电流型器件,仅能应用在小尺寸的电流型器件,例如oled或者microled,当分辨率提升或者尺寸增大时,也难以对应。为此非常有必要继续开发高迁移率薄膜技术。只有单晶硅才希望将迁移率提升到几百到上千的水平,大部分是体材料的单晶硅,而薄膜晶体管(tft)器件所需的是薄膜材料,目前还没有一种能对应玻璃基的薄膜材料。
将预先离子注入的一个硅片与另一个预先热氧化后的硅片进行键合,键合后再对两个硅片进行退火处理,由于注入的离子结合后会形成气体,可使离子注入层与硅片剥离开,从而可在玻璃、聚酰亚胺等材料的衬底上形成单晶硅薄膜。