CINNO Research产业资讯，出光兴产株式会社（出光兴产）和日本显示器公司（JDI） 成功合作开发了一种创新的多晶氧化物半导体 Poly-OS TFT背板技术。适用于各种显示器，包括可穿戴设备、智能手机、虚拟现实设备（VR）、笔记本电脑和大尺寸电视等应用。通过整合出光兴产新开发的专有多晶氧化物半导体材料和 JDI 专有的背板技术，新的 Poly-OS 半导体背板技术在第 6 代量产线上通过高迁移率和低截止漏电流，显著提高了显示性能。Poly-OS 还可应用到大尺寸 8 代及以上生产线，可显著降低显示器制造成本。JDI 和出光兴产都致力于在全球范围内积极推广这项创新技术。
作为其电子材料产品线之一，出光兴产从2006 年开始开发用于平板显示器的多晶氧化物半导体材料 IGO（氧化铟镓）。IGO 具有与低温多晶硅 (LTPS)相当的高迁移率，即使在第8代或更大尺寸的生产线上，也可以生产具有工艺适用性的薄膜晶体管 （TFT）。JDI 利用其专有的背板技术，在其茂原工厂（千叶县茂原市）的第 6 代量产线上成功成功实现了世界上第一个多晶氧化物半导体“Poly-OS”的实际应用。JDI 的 HMO（高迁移率氧化物）Poly-OS 实现了比传统 OS-TFT 高 4 倍的场效应迁移率。并于 2022 年 3 月 30 日宣布了HMO这一专有技术的突破。（参考新闻稿：JDI 开发出世界上第一个 G6 氧化物半导体 TFT，场效应迁移率提高了 4 倍——显示性能的突破——” JDI首创“eLEAP”量产技术！超越现有OLED及LCD技术）。
出光兴产和 JDI 将继续支持 Poly-OS 技术的持续发展，使其可以广泛应用于全球显示行业的各种应用中。JDI 和出光兴产致力于通过提高显示性能、推动全球显示产业的发展和降低显示功耗，为低碳社会做出贡献。
Poly-OS技术概述：
传统的氧化物半导体 （Oxide） 的晶体管与非晶硅 （a-Si） 一样，易于实现大面积生产制造，并且由于低泄漏电流，功耗较低。但另一方面，与目前中小型显示器中主要使用的LTPS相比，自大的问题是电子迁移率较低。而JDI和出光兴产开发的创新多晶氧化物半导体“Poly-OS”技术则大大提高了传统氧化物的电子迁移率，并成功地实现了与LTPS相同的高性能。这使得产品能够兼具现有背板技术（a-Si、Oxide 和 LTPS）的性能优势。
图.1 技术概念
目前，氧化物半导体的晶体结构，如非晶态和C-axis非晶晶态/纳米晶体，已用于晶体管的有源层，并已商用化。 出光兴产开发的多晶氧化物半导体材料IGO 的特点是能够使用与现有非晶氧化物半导体相同的工艺（低于 450°C），并实现多晶状态（图2）。通过在有源层中使用这种多晶氧化物半导体，可以最大化氧化物的固有电子迁移率。
图2 氧化物半导体的结晶度
具有高电子迁移率的氧化物材料通常难以控制电荷载流子，并且未经修改就不能用作晶体管。通过整合 JDI 在 CVD、溅射、退火和蚀刻方面的成熟工艺技术，Poly-OS 可以实现高迁移率和低截止漏电流的稳定操作（图 3 和 4）。此外，通过采用最佳的顶栅自对准结构（图5）来增加导通电流，即使在2μm（最小沟道长度）也可以获得与沟道宽度无关的稳定特性。电流驱动能力也与 LTPS 相当（图 6）。
图3 Gen 6量产线上同结构薄膜晶体管电压-电流特性对比
图4 G 6 玻璃基板 (N=28pt)上均匀性的提高
图5 薄膜晶体管的截面结构
图6 TFT中沟道宽度从2 μm变为25 μm时电流增加，沟道长度为2 μm
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