Vad är tunnfilmstransistorer?

Tunnfilmstransistorer är transistorer som skapas genom att deponera lager av halvledarmaterial som tunna filmer på ett substrat av något slag för att bilda fälteffekttransistorer. Normalt är en transistors substrat själva transistorns halvledarmaterial. I fallet med tunnfilmstransistorer är emellertid substratet icke-ledande och tjänar endast till att stödja filmerna som utgör transistorernas fysiska struktur. Ofta är dessa substrat gjorda av glas eller en liknande typ av stabil komposit. Tunnfilmstransistorer används nästan uteslutande i digitala skärmar som används för datorer, tv-apparater och liknande enheter.

När det används för bildskärmar, fungerar substratet för tunnfilmstransistorer som baksidan av skärmen och är i sig byggt av ett antal lager. Skikten på substratet inkluderar vanligtvis ett isolerande skikt, ett polariserande skikt och sedan ett glasskikt. Ovanpå detta lager läggs de bakre elektroderna för displayen till samt en serie horisontella och vertikala kommandorader, som kommer att användas för att aktivera tunnfilmstransistorerna. Sedan läggs själva transistorerna till.

En serie filmer placeras på substratet på specifika platser för att konstruera transistorerna. Först läggs en tunn film av elektriskt laddat halvledarmaterial ned för att bilda transistorkroppen. Därefter läggs en annan film av halvledare på specifika platser som är elektriskt laddade mitt emot det första lagret. En film som fungerar som ett dielektrikum läggs sedan till, vilket hindrar ström från att direkt ledas genom transistorerna men låter elektromagnetiska fält passera. Slutligen läggs ytterligare ett lager av halvledare, som laddas för att matcha lagret som bildar transistorernas kroppar.

När transistorerna väl är helt konstruerade på substratet läggs en serie små metallkontakter till, som förbinder transistorernas operativa sektioner med de horisontella och vertikala kommandoraderna som redan finns på substratet. För att avsluta bildskärmen läggs ett segt lager av polymer, följt av den främre elektroden. Slutligen läggs RGB-masken till, vilket är det som gör att skärmen kan visa färger, följt av ytterligare ett lager glas och ytterligare ett polariserande lager.

Den färdiga bildskärmen fungerar genom att aktivera tunnfilmstransistorerna via kommandoraderna. När de börjar leda skapar transistorerna elektromagnetiska fält, som interagerar med resten av substratet för att skapa en serie färgade ljus som fungerar som skärmens pixlar. Vanligtvis har flytande kristallskärmar med tunnfilmstransistorer (TFT LCD) en transistor för varje färg i varje pixel. Mycket snabba och stabila och kräver mycket små mängder ström för att fungera, dessa transistorer möjliggör tunna, lätta, hållbara skärmar som har höga uppdateringsfrekvenser och skarp definition mellan de enskilda pixlarna.