Un transistor de película delgada ( TFT ) es un tipo especial de transistor de efecto de campo (FET) donde el transistor es delgado en relación con el plano del dispositivo. [1] Los TFT se cultivan en un sustrato de soporte (pero no conductor) . Un sustrato común es el vidrio , porque la aplicación tradicional de TFT es en pantallas de cristal líquido (LCD). Esto difiere del transistor de efecto de campo de óxido de metal a granel convencional ( MOSFET ), donde el material semiconductor suele ser el sustrato, como una oblea de silicio . [2]
Los TFT se pueden fabricar con una amplia variedad de materiales semiconductores. Debido a que es naturalmente abundante y bien conocido, el silicio amorfo o policristalino se utilizó históricamente como capa semiconductora. Sin embargo, debido a la baja movilidad del silicio amorfo [3] y las grandes variaciones de dispositivo a dispositivo encontradas en el silicio policristalino, [4] se han estudiado otros materiales para su uso en TFT. Estos incluyen seleniuro de cadmio , [5] [6] óxidos metálicos como el óxido de indio galio zinc (IGZO) u óxido de zinc , [7] semiconductores orgánicos , [8] nanotubos de carbono , [9] o perovskitas de halogenuros metálicos . [10]
Debido a que los TFT crecen sobre sustratos inertes, en lugar de obleas, el semiconductor debe depositarse en un proceso dedicado. Se utiliza una variedad de técnicas para depositar semiconductores en TFT. Estos incluyen la deposición de vapor químico (CVD), la deposición de capa atómica (ALD) y la pulverización catódica . El semiconductor también se puede depositar a partir de una solución, [11] mediante técnicas como la impresión [12] o el recubrimiento por pulverización. [13] Se espera que las técnicas basadas en soluciones conduzcan a una electrónica mecánicamente flexible y de bajo costo. [14]Debido a que los sustratos típicos se deformarán o derretirán a altas temperaturas, el proceso de deposición debe llevarse a cabo a temperaturas relativamente bajas en comparación con el procesamiento de material electrónico tradicional. [1]
Algunos semiconductores de banda ancha ancha, los óxidos metálicos más notables, son ópticamente transparentes. [15] Al emplear también sustratos transparentes, como el vidrio, y electrodos transparentes , como el óxido de indio y estaño (ITO), algunos dispositivos TFT pueden diseñarse para que sean completamente transparentes ópticamente. [16] Tales TFT transparentes (TTFT) podrían usarse para habilitar pantallas de visualización frontal (como en el parabrisas de un automóvil). Los primeros TTFT procesados en solución, basados en óxido de zinc , fueron informados en 2003 por investigadores de la Universidad Estatal de Oregón . [17] El laboratorio portugués CENIMAT en la Universidade Nova de Lisboaha producido el primer TFT del mundo completamente transparente a temperatura ambiente. [18] CENIMAT también desarrolló el primer transistor de papel, [19] que puede conducir a aplicaciones tales como revistas y páginas de diarios con imágenes en movimiento.
La aplicación más conocida de los transistores de película delgada se encuentra en las pantallas LCD TFT , una implementación de la tecnología de visualización de cristal líquido . Los transistores están integrados dentro del propio panel, lo que reduce la diafonía entre píxeles y mejora la estabilidad de la imagen.
A partir de 2008 , muchos televisores y monitores LCD[actualizar] en color utilizan esta tecnología. Los paneles TFT se utilizan con frecuencia en aplicaciones de radiografía digital en radiografía general. Un TFT se utiliza tanto en captura directa como indirecta [ jerga ] como base para el receptor de imagen en radiografía médica .