पतली फिल्म ट्रांजिस्टर: संरचना, कार्य, निर्माण प्रक्रिया, कैसे कनेक्ट करें और इसके अनुप्रयोग

आरसीए (रेडियो कॉर्पोरेशन ऑफ अमेरिका) ने ट्रांजिस्टर के प्रयोग और विकास में कई साल बिताए थे। यद्यपि पहली पतली फिल्म पेटेंट 1957 में आरसीए के एक सदस्य जॉन वॉलमार 1957 द्वारा विकसित की गई थी। उसके बाद, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और सेमीकंडक्टर्स क्षेत्र में विकास की एक श्रृंखला, टीएफटी या पतली फिल्म ट्रांजिस्टर 1962 में उभरी। एक टीएफटी का उपयोग किया जाता है कंट्रास्ट और एड्रेसबिलिटी जैसे छवि गुणों को बेहतर बनाने के लिए लिक्विड-क्रिस्टल डिस्प्ले। TFT का एक उन्नत संस्करण है MOSFET क्योंकि इसमें पतली फिल्मों का प्रयोग किया जाता है। यह लेख ए के परिचय पर चर्चा करता है पतली फिल्म वाला ट्रांजिस्टर या टीएफटी - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

एक पतली फिल्म ट्रांजिस्टर क्या है?

एक पतली फिल्म ट्रांजिस्टर की परिभाषा है; एक प्रकार का एफईटी या फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर जिसका उपयोग एलसीडी के प्रत्येक पिक्सेल में किया जाता है ( लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले ) उच्च कंट्रास्ट, उच्च चमक और उच्च गति पर स्क्रीन जानकारी प्रदर्शित करने के लिए। पतली फिल्म ट्रांजिस्टर का प्रतीक नीचे दिखाया गया है।

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर कार्य सिद्धांत

ये पतली फिल्म ट्रांजिस्टर एक व्यक्तिगत स्विच की तरह काम करते हैं जो पिक्सेल को स्थिति को बहुत तेज़ी से समायोजित करने की अनुमति देता है ताकि उन्हें बहुत तेज़ी से चालू और बंद किया जा सके। ये ट्रांजिस्टर एलसीडी के भीतर सक्रिय तत्व हैं जो एक मैट्रिक्स रूप में व्यवस्थित होते हैं ताकि एलसीडी सूचना प्रदर्शित कर सके। इनका उपयोग व्यावसायिक प्रदर्शन अनुप्रयोगों जैसे डिजिटल रेडियोग्राफी डिटेक्टरों, हेड-अप डिस्प्ले और कई अन्य में किया जाता है।

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर संरचना

एक टीएफटी एक विशेष प्रकार का फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है जो सब्सट्रेट के रूप में जाने वाली लचीली सामग्री पर सक्रिय अर्धचालक परत पतली फिल्मों, ढांकता हुआ परत और गेट इलेक्ट्रोड परत को जमा करके बनाया जाता है। पतली फिल्म ट्रांजिस्टर की संरचना नीचे दिखाई गई है।

टीएफटी में विभिन्न परतें शामिल होती हैं जो विभिन्न सामग्रियों का उपयोग करके बनाई जाती हैं। इसलिए, प्रत्येक परत में प्रयुक्त सामग्री की चर्चा नीचे की गई है।

टीएफटी की पहली परत एक लचीला सब्सट्रेट है जो छोटे माइक्रोन मोटे कांच, धातुओं और पॉलीइथाइलीनटेराफलेट जैसे पॉलिमर से बना है। यह परत एक आधार के रूप में कार्य करती है जहां इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का निर्माण होता है।

दूसरी परत गेट इलेक्ट्रोड है जो अनुप्रयोग के आधार पर एल्यूमीनियम, सोना या क्रोमियम से बना है। यह गेट इलेक्ट्रोड पतली फिल्म अर्धचालक को संकेत प्रदान करता है जो स्रोत और नाली के बीच संपर्क को ट्रिगर करता है।

तीसरी परत एक इन्सुलेटर है जिसका उपयोग अर्धचालक परत और गेट इलेक्ट्रोड जैसी दो परतों के बीच विद्युत शॉर्टिंग से बचने के लिए किया जाता है।

चौथी परत इलेक्ट्रोड परत है जो चांदी, क्रोमियम एल्यूमीनियम या गोल्ड जैसे विभिन्न कंडक्टरों के साथ बनाई जाती है और बस सेमीकंडक्टिंग सतहों पर जमा होती है। यहां तक ​​कि सोर्स और ड्रेन इलेक्ट्रोड की कोटिंग करने के लिए भी इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO) का इस्तेमाल किया जाता है। संपूर्ण उपकरण एक सिरेमिक या बहुलक सामग्री के भीतर समझाया गया है।

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर निर्माण प्रक्रिया

टीएफटी निर्माण की विभिन्न परतों पर नीचे चर्चा की गई है।

• सबसे पहले, सब्सट्रेट सामग्री को आवश्यक एसिड या बेस के साथ रासायनिक रूप से साफ किया जाता है ताकि इसकी सतह पर मौजूद सभी सामग्री को खत्म किया जा सके।
• उसके बाद, धात्विक गेट इलेक्ट्रोड को थर्मल वाष्पीकरण प्रक्रिया के साथ सब्सट्रेट पर बस जमा किया जाता है। सिरेमिक/पॉलीमर इलेक्ट्रोड इंकजेट प्रिंटिंग/डिप कोटिंग प्रक्रिया के साथ जमा किए जाते हैं।
• इन्सुलेटिंग कोटिंग्स केवल रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) या प्लाज्मा एन्हांस्ड केमिकल वाष्प जमाव (पीईसीवीडी) प्रक्रियाओं के साथ एक गेट पर जमा की जाती हैं।
• सेमीकंडक्टर परतें केवल डिप कोटिंग के साथ जमा होती हैं यदि यह स्प्रे या पॉलिमर कोटिंग है। स्रोत और नाली दोनों गेट इलेक्ट्रोड प्रक्रिया के समान हैं - उपयुक्त मुखौटा परतों द्वारा आवश्यकतानुसार स्प्रे / डिप कोटिंग या थर्मल वाष्पीकरण।

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर कैसे कनेक्ट करें?

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर का कनेक्शन आरेख नीचे दिखाया गया है। यह उदाहरण पी-टाइप सेमीकंडक्टर सामग्री का उपयोग करता है। यदि यह n-प्रकार की सामग्री का उपयोग करता है, तो ध्रुवताएँ विपरीत होंगी। ट्रांजिस्टर संचालित होता है, जब ट्रांजिस्टर नाली और स्रोत संपर्कों (वीडीएस) के बीच एक नकारात्मक वोल्टेज लगाने से पक्षपाती होता है।

जब ट्रांजिस्टर को बंद कर दिया जाता है, तो स्रोत और ड्रेन संपर्कों के बीच कोई चार्ज जमा नहीं होगा। इसलिए, स्रोत और नाली संपर्कों के बीच कोई करंट प्रवाहित नहीं हो सकता है। ट्रांजिस्टर चालू करने के लिए, गेट टर्मिनल (वीजीएस) पर एक नकारात्मक बायस वोल्टेज लगाया जाता है। इसलिए सेमीकंडक्टर के भीतर छेद जैसे चार्ज वाहक एक चैनल बनाने के लिए गेट इंसुलेशन में जमा हो जाएंगे जो करंट (आईडी) को नाली से स्रोत तक प्रवाहित करने की अनुमति देता है।

डिफरेंस बी/डब्ल्यू थिन फिल्म ट्रांजिस्टर बनाम मॉस्फेट

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर और मस्जिद के बीच के अंतर में निम्नलिखित शामिल हैं।

कैसे एक पतली फिल्म ट्रांजिस्टर एक सामान्य ट्रांजिस्टर से अलग है?

थिन फिल्म ट्रांजिस्टर सामान्य ट्रांजिस्टर की तुलना में भिन्न होता है क्योंकि; अधिकांश सामान्य ट्रांजिस्टर बहुत शुद्ध Si (सिलिकॉन) और Ge (जर्मेनियम) से बने होते हैं और कभी-कभी कुछ अन्य अर्धचालक पदार्थों का उपयोग किया जाता है। थिन फिल्म ट्रांजिस्टर (टीएफटी) सिलिकॉन, जिंक ऑक्साइड या कैडमियम सेलेनाइड जैसी विभिन्न प्रकार की सेमीकंडक्टर सामग्री से बने होते हैं। टीएफटी में स्रोत, गेट और नाली जैसे तीन टर्मिनल शामिल होते हैं जबकि एक सामान्य ट्रांजिस्टर में बेस, एमिटर और कलेक्टर शामिल होते हैं।

ये ट्रांजिस्टर पिक्सल को बहुत जल्दी चालू और बंद करने के लिए जल्दी से स्थिति को समायोजित करने की अनुमति देकर स्विच के रूप में कार्य करते हैं। सामान्य ट्रांजिस्टर एक स्विच या एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है।

फायदे और नुकसान

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर के लाभ निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• वे कम बिजली की खपत करते हैं।
• उनके पास तेज प्रतिक्रिया समय है।
• टीएफटी डिजिटल प्रदर्शन उद्योग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• पतली फिल्म ट्रांजिस्टर लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख तत्व हैं जो किफायती सबस्ट्रेट्स पर लागू होते हैं
• उनके पास तेज, उच्च और सटीक प्रतिक्रिया दर है।
• टीएफटी-आधारित डिस्प्ले में तेज दृश्यता होती है।
• टीएफटी-आधारित डिस्प्ले का भौतिक डिजाइन उत्कृष्ट है।
• यह आंखों का तनाव कम करता है।

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• वे अपनी स्वयं की रोशनी उत्पन्न करने के बजाय चमक देने के लिए बैकलाइटिंग पर निर्भर करते हैं, इसलिए, उन्हें अपनी बैकलाइटिंग व्यवस्था में इन-बिल्ट एलईडी की आवश्यकता होती है।
• ग्लास पैनलिंग के कारण प्रतिबंधित उपयोगिता।
• एलईडी चालू होने के बाद ही टीएफटी के मॉड्यूल को पढ़ा जा सकता है।
• टीएफटी बहुत जल्दी बैटरी खत्म कर सकते हैं।
• विशिष्ट मोनोक्रोम डिस्प्ले की तुलना में TFT LCD महंगे हैं।

अनुप्रयोग

पतली फिल्म ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• थिन-फिल्म-ट्रांजिस्टर का व्यापक रूप से स्मार्टफोन, कंप्यूटर, फ्लैट-पैनल डिस्प्ले, व्यक्तिगत डिजिटल सहायक और वीडियो गेम सिस्टम में उपयोग किया जाता है।
• टीएफटी एलसीडी में सबसे प्रसिद्ध पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर अनुप्रयोग है,
• ये ट्रांजिस्टर वर्तमान सामग्री रसायन विज्ञान और डिजिटल डिस्प्ले में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• टीएफटी का उपयोग विदेशों में जैविक एलईडी, फ्लैट पैनल डिस्प्ले और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• टीएफटी का व्यापक रूप से एक्स-रे डिटेक्टरों के भीतर सेंसर के रूप में उपयोग किया जाता है।
• टीएफटी डिवाइस विभिन्न संवेदन अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं।
• टीएफटी एलसीडी का उपयोग ऑटोमोबाइल के भीतर वीडियो गेम सिस्टम, प्रोजेक्टर, नेविगेशन सिस्टम, हैंडहेल्ड डिवाइस, टीवी, व्यक्तिगत डिजिटल सहायक और डैशबोर्ड में किया जाता है।

इस प्रकार, यह है एक पतली फिल्म ट्रांजिस्टर का अवलोकन या टीएफटी जो वर्तमान डिजिटल डिस्प्ले में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये पारंपरिक MOSFETs के लिए उन्नत हैं इसलिए यह तेजी से प्रतिक्रिया समय प्रदान करता है और एक विद्युत आवेश को बनाए रखने में भी सक्षम है। इनके पास एलसीडी में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है और वर्तमान में शोधकर्ता नए प्रकार की पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर डिवाइस विकसित करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, FET क्या है?