RCA (Radio Corporation of America) telah menghabiskan bertahun-tahun bereksperimen & mengembangkan transistor. Meskipun paten film tipis pertama dikembangkan pada tahun 1957 oleh anggota RCA yaitu John Wallmar 1957. Setelah itu, serangkaian perkembangan dalam bidang mikroelektronika & semikonduktor, muncullah TFT atau Thin Film Transistor pada tahun 1962. TFT digunakan dalam layar kristal cair untuk meningkatkan kualitas gambar seperti kontras & kemampuan pengalamatan. TFT adalah versi perbaikan dari MOSFET karena menggunakan film tipis. Artikel ini membahas pengantar a transistor film tipis atau TFT – bekerja dengan aplikasi.

Apa itu Transistor Film Tipis?

Definisi transistor film tipis adalah; jenis FET atau transistor efek medan yang digunakan di setiap piksel LCD ( layar kristal cair ) untuk menampilkan informasi layar dengan kontras tinggi, kecerahan tinggi & kecepatan tinggi. Simbol transistor film tipis ditunjukkan di bawah ini.

Simbol TFT

Prinsip Kerja Transistor Film Tipis

Transistor film tipis ini bekerja seperti sakelar individual yang memungkinkan piksel menyesuaikan posisi dengan sangat cepat untuk membuatnya hidup & mati lebih cepat. Transistor ini merupakan elemen aktif di dalam LCD yang disusun dalam bentuk matriks sehingga LCD dapat menampilkan informasi. Ini digunakan dalam aplikasi tampilan komersial seperti detektor radiografi digital, tampilan head-up, dan banyak lagi.

Struktur Transistor Film Tipis

TFT adalah jenis khusus Transistor Efek Medan yang dibuat hanya dengan mendepositkan film tipis lapisan semikonduktor aktif, lapisan dielektrik & lapisan elektroda gerbang pada bahan fleksibel yang dikenal sebagai substrat. Struktur transistor film tipis ditunjukkan di bawah ini.

Struktur Transistor Film Tipis

TFT mencakup berbagai lapisan yang dibuat dengan menggunakan bahan yang berbeda. Jadi, bahan yang digunakan di setiap lapisan dibahas di bawah ini.

Lapisan pertama TFT adalah substrat fleksibel yang dibuat dengan kaca tebal mikron kecil, logam & polimer seperti Polyethyleneteraphalate. Lapisan ini bertindak sebagai dasar di mana perangkat elektronik dibangun.

Lapisan kedua adalah elektroda gerbang yang terbuat dari Aluminium, emas, atau kromium berdasarkan aplikasinya. Elektroda gerbang ini memberikan sinyal ke semikonduktor film tipis yang memicu kontak antara sumber & saluran.

“kontrol kecepatan motor dc pwm ”

Lapisan ketiga adalah Insulator yang digunakan untuk menghindari korslet listrik di antara dua lapisan seperti lapisan semikonduktor & elektroda gerbang.

Lapisan keempat adalah lapisan elektroda yang dibuat dengan berbagai konduktor seperti perak, kromium aluminium, atau emas dan diendapkan di atas permukaan semikonduktor. Bahkan untuk melakukan pelapisan elektroda sumber & tiriskan, Indium Tin Oxide (ITO) digunakan. Seluruh perangkat dikemas dalam bahan keramik atau polimer.

Proses Pembuatan Transistor Film Tipis

Berbagai lapisan fabrikasi TFT dibahas di bawah ini.

Pertama, bahan substrat dibersihkan secara kimiawi dengan asam atau basa yang diperlukan untuk menghilangkan semua kontainmen yang menempel di permukaannya.
Setelah itu, elektroda gerbang logam hanya diendapkan pada substrat dengan prosedur penguapan termal. Elektroda keramik/polimer disimpan dengan prosedur pencetakan inkjet/pelapisan celup.
Pelapis isolasi hanya disimpan di gerbang dengan proses Deposisi Uap Kimia (CVD) atau Deposisi Uap Kimia yang Ditingkatkan (PECVD).
Lapisan semikonduktor hanya disimpan dengan lapisan celup jika itu adalah lapisan semprot atau polimer. Baik sumber & penguras mirip dengan prosedur elektroda gerbang – pelapisan semprot/celup atau penguapan termal seperti yang dipersyaratkan oleh lapisan masker yang sesuai.

Bagaimana Menghubungkan Transistor Film Tipis?

Diagram koneksi transistor film tipis ditunjukkan di bawah ini. Contoh ini menggunakan bahan semikonduktor tipe-p. Jika menggunakan material tipe-n, maka polaritasnya akan berlawanan. Transistor beroperasi, ketika transistor bias dengan menerapkan tegangan negatif antara kontak drain & source (VDS).

Sambungan Transistor Film Tipis

Ketika transistor dimatikan, tidak ada muatan yang terakumulasi antara kontak sumber & saluran. Jadi, tidak ada arus yang dapat mengalir antara kontak sumber & tiriskan. Untuk menghidupkan transistor, tegangan bias negatif diterapkan ke terminal gerbang (VGS). Jadi pembawa muatan seperti lubang di dalam semikonduktor akan terakumulasi ke insulasi gerbang untuk membuat saluran yang memungkinkan arus (ID) mengalir dari saluran ke sumber.

Perbedaan b/w Thin Film Transistor Vs Mosfet

Perbedaan transistor film tipis dan mosfet antara lain sebagai berikut.

Transistor Film Tipis “bagaimana cara kerja osilator? ”	MOSFET
TFT adalah singkatan dari Thin Film Transistor.	MOSFET adalah singkatan dari transistor efek medan semikonduktor oksida logam.
Semacam transistor efek medan di mana lapisan penghantar listrik dibentuk dengan menempatkan film tipis di atas substrat dielektrik.	Semacam transistor efek medan di mana ada lapisan silikon oksida tipis yang disusun di antara gerbang & saluran.
Untuk membuat TFT, berbagai bahan semikonduktor digunakan seperti kadmium selenida, seng oksida & silikon.	Bahan yang digunakan untuk membuat MOSFET adalah; silikon karbida, silikon polikristalin & dielektrik tinggi.
TFT digunakan sebagai sakelar individual di LCD dengan memungkinkan piksel mengubah kondisi dengan cepat untuk membuatnya hidup & mati dengan sangat cepat.	MOSFET digunakan untuk mengalihkan atau memperkuat tegangan di dalam sirkuit.
TFT terutama digunakan dalam LCD.	Ini digunakan dalam sistem otomotif, industri & komunikasi.

Bagaimana Transistor Film Tipis Berbeda dari Transistor Normal?

Transistor film tipis berbeda dibandingkan dengan transistor normal karena; kebanyakan transistor normal dibuat dengan Si (silikon) & Ge (germanium) yang sangat murni dan terkadang beberapa bahan semikonduktor lainnya digunakan. Transistor film tipis (TFT) dibuat dengan berbagai jenis bahan semikonduktor seperti silikon, seng oksida, atau kadmium selenida. TFT mencakup tiga terminal seperti sumber, gerbang, dan tiriskan sedangkan transistor normal mencakup basis, emitor, dan kolektor.

Transistor ini bertindak sebagai sakelar dengan membiarkan piksel menyesuaikan keadaan dengan cepat untuk membuatnya hidup & mati dengan sangat cepat. Transistor normal bertindak sebagai sakelar atau penguat.

Keuntungan dan kerugian

Itu keuntungan dari transistor film tipis termasuk berikut ini.

Mereka mengkonsumsi lebih sedikit daya.
Mereka memiliki waktu reaksi yang lebih cepat.
TFT memainkan peran kunci dalam industri tampilan digital.
Film pendek transistor adalah elemen kunci dari elektronik fleksibel yang diimplementasikan pada substrat yang ekonomis
Mereka memiliki tingkat respons yang cepat, lebih tinggi & akurat.
Layar berbasis TFT memiliki visibilitas yang tajam.
Desain fisik layar berbasis TFT sangat bagus.
Ini mengurangi ketegangan mata.

Itu kerugian transistor film tipis termasuk berikut ini.

Mereka bergantung pada lampu latar untuk memberikan kecerahan alih-alih menghasilkan cahayanya sendiri, jadi, mereka membutuhkan LED bawaan dalam pengaturan lampu latarnya.
Utilitas terbatas karena panel kaca.
Modul TFT hanya dapat dibaca setelah LED menyala.
TFT dapat menguras baterai dengan sangat cepat.
LCD TFT mahal dibandingkan dengan tampilan monokrom pada umumnya.

Aplikasi

Itu aplikasi transistor film tipis termasuk berikut ini.

Thin-film-transistor secara luas digunakan di telepon pintar, komputer, layar panel datar, asisten digital pribadi & sistem permainan video.
Aplikasi transistor film tipis yang paling terkenal ada di LCD TFT,
Transistor ini memainkan peran penting dalam bahan kimia & tampilan digital saat ini.
TFT digunakan dalam berbagai aplikasi di luar negeri seperti LED organik, layar panel datar & perangkat elektronik lainnya.
TFT secara luas digunakan sebagai sensor dalam detektor sinar-X.
Perangkat TFT ditemukan di berbagai aplikasi penginderaan.
LCD TFT digunakan dalam sistem video game, proyektor, sistem navigasi, perangkat genggam, TV, asisten & dasbor digital pribadi di dalam mobil.

Jadi, ini gambaran tentang transistor film tipis atau TFT yang memainkan peran penting dalam tampilan digital saat ini. Ini maju ke MOSFET konvensional sehingga menawarkan waktu respon yang cepat & juga mampu mempertahankan muatan listrik. Ini memiliki berbagai aplikasi dalam LCD dan saat ini para peneliti berkonsentrasi pada pengembangan jenis baru perangkat transistor film tipis. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu FET?