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低温多晶矽的惊人变革：如何改写显示技术的未来？
随着显示技术的不断演进，低温多晶矽（LTPS）在过去几年中扮演了至关重要的角色。该技术能在相对低的温度（约650°C及以下）下制造多晶矽，这在现今对于显示器尤其重要，因为大面积玻璃面板无法承受高温的影响。因此，LTPS技术逐渐成为生产扁平LCD显示器和图像传感器的关键。
低温多晶矽的显示技术可能是未来电子设备制造的重要一环。
多晶矽的发展
多晶矽（p-Si）是由许多晶粒组成的纯度高且导电的矽，具有高度有序的晶格结构。 1984年，研究表明非晶矽（a-Si）是形成p-Si薄膜的优秀前驱体，可以实现稳定结构和低表面粗糙度。该硅薄膜的生产过程通常使用低压化学气相沉积（LPCVD），以减少表面粗糙度。首先在560至640°C之间沉积非晶矽，然后在950至1000°C的条件下进行热退火（再结晶）。通过从非晶薄膜开始，最终生成具有优良结构的产品。
液晶显示器中的应用
非晶矽TFT在液晶显示器（LCD）平板中广泛应用，因为它们能够组装成复杂的高电流驱动电路。 LTPS-TFT的演进带来了更高的装置解析度、较低的合成温度及下降的基板成本。然而，LTPS-TFT也有一些缺陷，例如在传统的a-Si设备中，TFT的面积较大，导致有效的透光比（即不被TFT遮挡的面积）较小，限制了其在复杂电路中的应用。
LTPS的潜力在于其高效能及其在显示器技术中的重要性。
激光退火的处理
XeCl激光退火（ELA）是将非晶矽材料熔化以生成p-Si的第一种关键方法。该方法可以在不加热基板的情况下，成功地将非晶矽（厚度范围500-10000Å）结晶化为多晶矽。其形成的多晶矽具有更大的晶粒，这使TFT具有改善的电子迁移率，且减少了因晶界散射所造成的效能损失。这项技术使LCD显示器中复杂电路的成功整合成为可能。
LTPS-TFT设备的发展
LTPS-TFT的成功不仅依赖于TFT本身的改进，同时也与创新的电路无关。最近的一项技术开发出一种像素电路，使透过晶体管输出的电流与阈值电压无关，从而能够产生均匀的亮度。在驱动OLED显示器的应用上，LTPS-TFT因其高解析度及对大型面板的适应性而被普遍使用。然而，LTPS结构的变化可能导致信号的阈值电压不一致，从而造成亮度不均匀。因此，提高TFT的性能和微影技术对于推动LTPS主动矩阵OLED技术至关重要。
LTPO技术的兴起
低温多晶氧化物（LTPO）是由苹果公司开发的一种OLED显示技术，它结合了LTPS TFT和氧化物TFT（锌铟氧化物，IGZO）的技术。在LTPO中，切换电路使用LTPS，而驱动TFT则使用IGZO材料。这使得屏幕可以根据显示的内容动态调整刷新率，实现了对静态图像和动态内容的高效能源利用。 LTPO显示器因其改善的电池寿命而受到青睐。
LTPO显示技术的进步可能会重塑我们对于显示设备的期望与需求。
综合来看，低温多晶矽技术在显示技术未来的重要性不可小觑。随着更多创新技术的出现，我们也许能期待下一代的显示方案将会以何种形式出现？
