MIM單元結(jié)構(gòu)、遞斷作用及通信機理

MIM是由金屬、絕緣體、金屬三層薄膜組成的夾心結(jié)構(gòu)。用于液晶顯示的MIM結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要有兩種： (1)圖1(a)是比較常見的“T”形結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的工藝過
程比較簡單，早期研制的MIM基本是這種形式。但這種結(jié)構(gòu)的MIM面積比較大，具有較大的寄生電容，對提高對比度、改善其顯示質(zhì)量等不利。如果要減小其面積，就要求有大面積、高分辯率的光刻設(shè)備。不僅增加了制作工藝的難度，成品率下降，還提高了成本，更不適合實現(xiàn)大型顯示。(2)圖1(b)示出研制的側(cè)向MIM結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在掃描線側(cè)向形成

MIM遞斷作用
M IM元件的特點是其伏安特性的非線性變化。液晶顯示正是利用了MIM的這個特點。當外加偏壓達到某一定值V (閉值電壓)時，MIM 的電導率急劇變化， 并由絕緣狀態(tài)迅速變?yōu)閷w狀態(tài)。通過MIM的電流也迅速增大．MIM處于“通” 狀態(tài)。當MIM上的外加偏壓小于V T時，MIM又恢復到原來的狀態(tài)，MIM處于“蜥” 態(tài)。在整個“通 、“蜥” 過程中絕緣層的絕緣性能并不損壞。圖2示出了M rM的伏安特性曲線。

MIMI的通訊機理

茵此，在強場的作用下，施主能級上大量的電子進入絕緣層導帶。并在強場的作用下發(fā)
生雪崩擊穿。其伏一安特性的關(guān)系可甩式(1)表示。對于絕緣層是Ta zO 的MIM來說，實
際工作中制得的MIM的13 PF值不符合PooIe―Frenkel3L~論值而符合肖特基的理論值日s(13 P F
=2 13 s)。這種異常Poole―Frenke1效應(yīng)的出現(xiàn)主要是在Ta zO 膜中僅僅存在中性的陷
阱能級， 所以不能顯示出Poole―F reakel效應(yīng)。面且這時的電導率也很低 為了解決這個
問題，必須通過熱處理等工藝， 在Ta：O 膜內(nèi)形成深施主能級，以滿足液晶顯示的要求。在處理的過程中也能清除部分非平衡缺陷， 提高MIM的穩(wěn)定性。