JP2020155626A - 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、a−IGZOはアモルファスであるがゆえに高移動度化には限界がある。また、a−IGZOのキャリア密度は膜中の酸素欠損量に依存しており、この酸素欠損量が変動し易いことに起因して、a−IGZOを活性層とするTFTは安定性が低いことが課題となっていた。
本発明の電界効果型トランジスタは、
n型金属酸化物半導体からなる半導体層を備える電界効果型トランジスタであって、
前記n型金属酸化物半導体が、酸化インジウムを含み、
前記酸化インジウムは、1種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりn型ドーピングされており、
前記n型金属酸化物半導体は、二次元検出器を用いたX線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの(222)面に対応する角度にピークが検出されることを特徴とする。
a−IGZOを活性層とするTFTでは、活性層がアモルファスであるがゆえに高移動度化に限界がある。また、a−IGZOではキャリア電子を酸素空孔によって作り出しているため、大気中の酸素や活性層に隣接した層に含まれる酸素の影響を受けて特性が変動しやすいという不安定性がある。例えば、大気や隣接した層に含まれる酸素が活性層に取り込まれると、キャリア電子の密度は減少する。逆に、活性層中の酸素が奪われると、キャリア電子の密度は増加する。キャリア密度の増減によってTFT特性は変化するため、このような酸化物半導体を活性層に用いたTFTは動作が不安定となる。
本発明は係る要求に応える発明である。
本発明の電界効果型トランジスタは、n型金属酸化物半導体からなる半導体層を少なくとも有し、更に必要に応じてゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、その他の部材を有する。
前記半導体層(活性層)は、例えば、前記ソース電極及びドレイン電極に隣接して設けられた層である。
ここで、二次元検出器は、X線回折法において通常使用される0次元検出器と異なり、逆格子空間の広い範囲のデータを一度に取得できるため、回折信号が微弱な薄膜サンプルであってもピークを検出することができる。
ドーパントとしては、例えば、Ge4+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V5+、Nb5+、Ta5+、Sb5+、Mo6+、W6+、Re7+、Ru8+、Os8+などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
酸素欠損が少ないと、欠損から生じる格子のひずみが少なくなり、その結果、ビックスバイト構造の酸化インジウムの結晶性が向上し、二次元検出器を用いたX線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの(222)面に対応する角度にピークが検出される。
また、塗布プロセスでn型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合、酸素欠損を制御する主要素は、焼成時の雰囲気中の酸素濃度であるが、焼成温度、温度勾配のプロファイル、アニール条件(焼成の後の加熱)、焼成や加熱時のUV照射なども、酸素欠損に少なからず影響することが考えられる。
上記のような方法で酸素欠損を極力減らした場合、n型金属酸化物半導体中のキャリア電子数をドーパントの種類とドープ量によって制御することができ、これらを適切に選択することで欲しい半導体特性を実現することができる。
置換ドーピングは、半導体層を形成する際の母層の原料にドーパントの原料を添加することで容易に達成される。例えば、スパッタ法により半導体層を形成する場合は、所望の濃度でドーパント元素を添加した母相のターゲットを用いれば良い。ただし、所望のドープ量が小さい場合(例えば0.2%以下)においては、そのような僅かな量の原子を正確な値でかつターゲット全体に均一に含有させることが難しいという問題点がある。
前記ゲート電極としては、ゲート電圧を印加するための電極であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ゲート絶縁膜は、例えば、前記ゲート電極と前記半導体層との間に設けられた絶縁膜である。
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、電流を取り出すための電極である。
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記半導体層の少なくともいずれかの上に絶縁層が積層されている構成も、特性の安定な電界効果型トランジスタとして好ましい形態である。この絶縁層は多くの場合、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記半導体層が直接大気中の酸素や水分に触れて特性が変化することを防ぐ所謂保護層の役割を果たす。また、電界効果型トランジスタを用いた表示装置においては、トランジスタの上部に発光層等を含む表示素子が積層されることがあるが、その際はこの絶縁層がトランジスタの形状に応じた段差を吸収して面を平滑にする所謂平坦化膜の役割を兼ねる場合もある。
なお、図1〜図4中、符号21は基材、符号22は半導体層、符号23はソース電極、符号24はドレイン電極、符号25はゲート絶縁膜、符号26はゲート電極を表す。
前記電界効果型トランジスタは、表示素子に好適に使用できるが、これに限られるものではなく、例えば、ICカード、IDタグなどにも使用することができる。
前記電界効果型トランジスタの製造方法の一例を説明する。
まず、基材上にゲート電極を形成する。
前記基材の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
前記ガラス基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無アルカリガラス、シリカガラスなどが挙げられる。
前記プラスチック基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などが挙げられる。
なお、前記基材は、表面の清浄化及び密着性向上の点で、酸素プラズマ、UVオゾン、UV照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。
続いて、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する。
続いて、チャネル領域であって前記ゲート絶縁膜上に、n型酸化物半導体からなる半導体層を形成する。
続いて、前記ゲート絶縁膜上に、前記半導体層を跨ぐようにソース電極及びドレイン電極を離間して形成する。
以上により、電界効果型トランジスタが製造される。この製造方法では、例えば、図1に示すようなトップコンタクト・ボトムゲート型の電界効果型トランジスタが製造される。
本発明の表示素子は、少なくとも、光制御素子と、前記光制御素子を駆動する駆動回路とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記光制御素子としては、駆動信号に応じて光出力を制御する素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エレクトロルミネッセンス(EL)素子、エレクトロクロミック(EC)素子、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子などが挙げられる。
前記駆動回路としては、本発明の前記電界効果型トランジスタを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の画像表示装置は、少なくとも、複数の表示素子と、複数の配線と、表示制御装置とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記複数の表示素子としては、マトリックス状に配置された複数の本発明の前記表示素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記複数の配線は、前記複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と信号電圧とを個別に印加可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記表示制御装置としては、画像データに応じて、各電界効果型トランジスタのゲート電圧と信号電圧とを前記複数の配線を介して個別に制御可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記画像表示装置は、本発明の前記表示素子を有しているため、素子間のばらつきも小さくすることが可能になり、大画面で高品質の画像を表示することが可能となる。
本発明のシステムは、少なくとも、本発明の前記画像表示装置と、画像データ作成装置とを有する。
前記画像データ作成装置は、表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、該画像データを前記画像表示装置に出力する。
前記システムは、本発明の前記画像表示装置を備えているため、画像情報を高精細に表示することが可能となる。
まず、本発明のシステムとしてのテレビジョン装置を、図5を用いて説明する。なお、図5の構成は一例であって、本発明のシステムとしてのテレビジョン装置は、これに限定されない。
映像デコーダ121と、映像・OSD合成回路122と、映像出力回路123と、OSD描画回路125とが、画像データ作成装置を構成する。
前記フラッシュROMには、前記CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム、及び前記CPUでの処理に用いられる各種データなどが格納されている。
また、RAMは、作業用のメモリである。
図6において、画像表示装置124は、表示器300と、表示制御装置400とを有する。
表示器300は、図7に示されるように、複数(ここでは、n×m個)の表示素子302がマトリックス状に配置されたディスプレイ310を有する。
また、ディスプレイ310は、図8に示されるように、X軸方向に沿って等間隔に配置されているn本の走査線(X0、X1、X2、X3、・・・、Xn−2、Xn−1)と、Y軸方向に沿って等間隔に配置されているm本のデータ線(Y0、Y1、Y2、Y3、・・・、Ym−1)、Y軸方向に沿って等間隔に配置されているm本の電流供給線(Y0i、Y1i、Y2i、Y3i、・・・・・、Ym−1i)とを有する。
よって、走査線とデータ線とによって、表示素子を特定することができる。
図9は、本発明の表示素子の一例を示す概略構成図である。
前記表示素子は、一例として図9に示されるように、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子350と、該有機EL素子350を発光させるためのドライブ回路320とを有している。ドライブ回路320は電流駆動型の2Tr−1Cの基本回路であるが、これに限定されるものではない。即ち、ディスプレイ310は、いわゆるアクティブマトリックス方式の有機ELディスプレイである。
図12において、有機EL素子350は、陰極312と、陽極314と、有機EL薄膜層340とを有する。
ドライブ回路320は、2つの電界効果型トランジスタ10及び20と、キャパシタ30を有する。
図13において、画像表示装置は、表示素子302と、配線(走査線、データ線、電流供給線)と、表示制御装置400とを有する。
表示制御装置400は、画像データ処理回路402と、走査線駆動回路404と、データ線駆動回路406とを有する。
画像データ処理回路402は、映像出力回路123の出力信号に基づいて、ディスプレイにおける複数の表示素子302の輝度を判断する。
走査線駆動回路404は、画像データ処理回路402の指示に応じてn本の走査線に個別に電圧を印加する。
データ線駆動回路406は、画像データ処理回路402の指示に応じてm本のデータ線に個別に電圧を印加する。
<電界効果型トランジスタの作製>
−ゲート電極の形成−
ガラス基板上に、100nmの厚みになるようにAlを蒸着し、フォトリソグラフィとエッチングを行ってライン状にパターニングすることによって、ゲート電極を形成した。
次に、プラズマCVDにより、原料にSiH4ガスとN2Oガスを用い、200℃の温度で200nmの厚みのSiONを成膜した。これをゲート絶縁膜とする。
前記ゲート絶縁膜上に、RFマグネトロンスパッタリング法で、SnをドーピングしたIn2O3を20nmの膜厚で成膜した。ターゲットにはIn1.96Sn0.04O3の組成を有する多結晶焼結体を用いた。スパッタガスとしてアルゴンガス及び酸素ガスを導入した。全圧を1.1Paに固定し、酸素濃度を50体積%とした。パターニングはメタルマスクを介して成膜することで行った。これによって得られる半導体層では、In2O3中のInに対しSnが2mol%の濃度で置換ドープされている。続けて、オーブンを用い、大気中で1時間300℃のアニール処理を行った。このようなアニール処理は、半導体層とゲート絶縁膜との間の界面欠陥準位密度を減らすことによりトランジスタ特性を向上させることを目的として一般的に行われるものである。
前記ゲート絶縁膜上及び前記半導体層上に、真空蒸着法を用いて厚み100nmのソース電極及びドレイン電極を形成した。蒸着源にはAlを用いた。パターニングはメタルマスクを介して成膜することで行い、チャネル幅を400μm、チャネル長を50μmとした。
前述の半導体層の形成と同様のスパッタ条件でガラス基板上に成膜したn型金属酸化物半導体に対し、二次元検出器を有するBruker製Discover8を用いX線回折測定を行った。入射角度は3度、検出器角度は25度とした。測定結果を図16に示す。図16は得られた二次元データを2θ方向に積分した値をグラフ化したものである。2θ=31度付近に最も強度の強いピークが見られた。このピークはIn2O3のビックスバイト型結晶構造の(222)ピークに対応する。
得られた電界効果型トランジスタについて、半導体パラメータ・アナライザ装置(アジレントテクノロジー社製、半導体パラメータ・アナライザ4156C)を用いて、トランジスタ性能評価を実施した。ソース・ドレイン間電圧Vdsを20Vとし、ゲート電圧Vgを−20Vから+20Vに変化させてソース・ドレイン間電流Idsを計測し、トランスファー特性(Vg−Ids特性)を評価した。飽和領域において電界効果移動度を算出したところ、20.2cm2/Vsと高い値であった。
<1> n型金属酸化物半導体からなる半導体層を備える電界効果型トランジスタであって、
前記n型金属酸化物半導体が、酸化インジウムを含み、
前記酸化インジウムは、1種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりn型ドーピングされており、
前記n型金属酸化物半導体は、二次元検出器を用いたX線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの(222)面に対応する角度にピークが検出されることを特徴とする電界効果型トランジスタである。
<2> 前記n型金属酸化物半導体に対するXAFS測定において、前記ドーパントの元素の吸収端のピーク形状が4価、5価、6価、7価、及び8価のいずれかのピーク形状と一致する前記<1>に記載の電界効果型トランジスタである。
<3> 前記n型金属酸化物半導体において、前記n型金属酸化物半導体に含まれるインジウムのモル数と前記ドーパントのモル数との和を100%とした時、前記ドーパントのモル数の割合が0.01%〜10%である前記<1>から<2>のいずれかに記載の電界効果型トランジスタである。
<4> 前記n型金属酸化物半導体が、更にSi、Ge、Zr、Hf、Al、Ga、Sc、Y、Ln(ランタノイド)、及びアルカリ土類金属の少なくともいずれかを含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の電界効果型トランジスタである。
<5> 駆動信号に応じて光出力が制御される光制御素子と、
前記<1>から<4>のいずれかに記載の電界効果型トランジスタを含み、前記光制御素子を駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする表示素子である。
<6> 前記光制御素子が、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、液晶素子、電気泳動素子、及びエレクトロウェッティング素子のいずれかを有する前記<5>に記載の表示素子である。
<7> 画像データに応じた画像を表示する画像表示装置であって、
マトリックス状に配置された複数の前記<5>から<6>のいずれかに記載の表示素子と、
前記複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と信号電圧とを個別に印加するための複数の配線と、
前記画像データに応じて、前記各電界効果型トランジスタの前記ゲート電圧と前記信号電圧とを前記複数の配線を介して個別に制御する表示制御装置と、
を備えることを特徴とする画像表示装置である。
<8> 前記<7>に記載の画像表示装置と、
表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、該画像データを前記画像表示装置に出力する画像データ作成装置と、
を備えることを特徴とするシステムである。
21 基材
22 半導体層
23 ソース電極
24 ドレイン電極
25 ゲート絶縁膜
26 ゲート電極
302、302’ 表示素子
310 ディスプレイ
320、320’ ドライブ回路
370 液晶素子
400 表示制御装置
Claims (8)
- n型金属酸化物半導体からなる半導体層を備える電界効果型トランジスタであって、
前記n型金属酸化物半導体が、酸化インジウムを含み、
前記酸化インジウムは、1種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりn型ドーピングされており、
前記n型金属酸化物半導体は、二次元検出器を用いたX線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの(222)面に対応する角度にピークが検出されることを特徴とする電界効果型トランジスタ。 - 前記n型金属酸化物半導体に対するXAFS測定において、前記ドーパントの元素の吸収端のピーク形状が4価、5価、6価、7価、及び8価のいずれかのピーク形状と一致する請求項1に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記n型金属酸化物半導体において、前記n型金属酸化物半導体に含まれるインジウムのモル数と前記ドーパントのモル数との和を100%とした時、前記ドーパントのモル数の割合が0.01%〜10%である請求項1から2のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記n型金属酸化物半導体が、更にSi、Ge、Zr、Hf、Al、Ga、Sc、Y、Ln(ランタノイド)、及びアルカリ土類金属の少なくともいずれかを含有する請求項1から3のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 駆動信号に応じて光出力が制御される光制御素子と、
請求項1から4のいずれかに記載の電界効果型トランジスタを含み、前記光制御素子を駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする表示素子。 - 前記光制御素子が、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、液晶素子、電気泳動素子、及びエレクトロウェッティング素子のいずれかを有する請求項5に記載の表示素子。
- 画像データに応じた画像を表示する画像表示装置であって、
マトリックス状に配置された複数の請求項5から6のいずれかに記載の表示素子と、
前記複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と信号電圧とを個別に印加するための複数の配線と、
前記画像データに応じて、前記各電界効果型トランジスタの前記ゲート電圧と前記信号電圧とを前記複数の配線を介して個別に制御する表示制御装置と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項7に記載の画像表示装置と、
表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、該画像データを前記画像表示装置に出力する画像データ作成装置と、
を備えることを特徴とするシステム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024042997A1 (ja) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 酸化物半導体膜、薄膜トランジスタ、および電子機器 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007293943A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Canon Inc | 微細加工方法、並びにその方法により形成される微細加工品 |
JP2007330877A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Taiheiyo Cement Corp | 水素貯蔵材料およびその製造方法 |
JP2011192971A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-29 | Ricoh Co Ltd | 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置及びシステム |
JP2013201211A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Sony Corp | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法および電子機器 |
JP2017195355A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-10-26 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステム |
JP2018006738A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | キヤノン株式会社 | 圧電材料、圧電素子、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、振動波モータ、光学機器、振動装置、塵埃除去装置、撮像装置および電子機器 |
JP2018205247A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 富士通株式会社 | X線回折分析方法及びx線回折分析装置 |
JP2019019051A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | キヤノン株式会社 | セラミックス造形用粉体、セラミックス造形物、およびその製造方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093625A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法、それを用いた表示装置、並びに半導体装置 |
US8017458B2 (en) * | 2008-01-31 | 2011-09-13 | Northwestern University | Solution-processed high mobility inorganic thin-film transistors |
JP5644071B2 (ja) | 2008-08-20 | 2014-12-24 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置及びシステム |
JP5640478B2 (ja) | 2009-07-09 | 2014-12-17 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタの製造方法及び電界効果型トランジスタ |
JP2012216780A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Ricoh Co Ltd | p型酸化物、p型酸化物製造用組成物、p型酸化物の製造方法、半導体素子、表示素子、画像表示装置、及びシステム |
JP5929132B2 (ja) | 2011-11-30 | 2016-06-01 | 株式会社リコー | 金属酸化物薄膜形成用塗布液、金属酸化物薄膜の製造方法、及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
JP6051960B2 (ja) | 2012-03-19 | 2016-12-27 | 株式会社リコー | 導電性薄膜、導電性薄膜形成用塗布液、電界効果型トランジスタ、及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
JP6107085B2 (ja) * | 2012-11-22 | 2017-04-05 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物半導体薄膜および薄膜トランジスタ |
JP6454974B2 (ja) | 2013-03-29 | 2019-01-23 | 株式会社リコー | 金属酸化物膜形成用塗布液、金属酸化物膜の製造方法、及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
JP6421446B2 (ja) | 2013-06-28 | 2018-11-14 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置及びシステム |
JP6264090B2 (ja) | 2013-07-31 | 2018-01-24 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ、及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
JP6651714B2 (ja) * | 2014-07-11 | 2020-02-19 | 株式会社リコー | n型酸化物半導体製造用塗布液、電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステム |
JP2016029719A (ja) | 2014-07-17 | 2016-03-03 | 出光興産株式会社 | 薄膜トランジスタ |
JP6828293B2 (ja) | 2015-09-15 | 2021-02-10 | 株式会社リコー | n型酸化物半導体膜形成用塗布液、n型酸化物半導体膜の製造方法、及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
US10312373B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-06-04 | Ricoh Company, Ltd. | Field-effect transistor (FET) having oxide insulating layer disposed on gate insulating film and between source and drain electrodes, and display element, display and system including said FET, and method of manufacturing said FET |
US10600916B2 (en) | 2015-12-08 | 2020-03-24 | Ricoh Company, Ltd. | Field-effect transistor, display element, image display device, and system |
JP2017105013A (ja) | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 株式会社リコー | ガスバリア性積層体、半導体装置、表示素子、表示装置、システム |
US10170635B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-01-01 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor device, display device, display apparatus, and system |
JP6907512B2 (ja) | 2015-12-15 | 2021-07-21 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
CN108780756B (zh) | 2016-03-18 | 2021-10-22 | 株式会社理光 | 用于制造场效应晶体管的方法 |
EP3236503A1 (en) | 2016-04-18 | 2017-10-25 | IMEC vzw | Method for fabricating fully self-aligned dual-gate thin film transistors |
WO2018016456A1 (en) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | Ricoh Company, Ltd. | Field-effect transistor, method for producing the same, display element, image display device, and system |
JP2018022879A (ja) | 2016-07-20 | 2018-02-08 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ、及びその製造方法、並びに表示素子、画像表示装置、及びシステム |
KR102142268B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2020-08-12 | 삼성전자 주식회사 | 전이금속에 의해 결정화 유도된 다결정질 금속 산화물 채널층을 구비하는 박막트랜지스터 및 수직형 비휘발성 메모리 소자 |
-
2019
- 2019-03-20 JP JP2019053473A patent/JP7326795B2/ja active Active
-
2020
- 2020-03-11 CN CN202010165033.7A patent/CN111725323A/zh active Pending
- 2020-03-18 US US16/822,858 patent/US11462646B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007293943A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Canon Inc | 微細加工方法、並びにその方法により形成される微細加工品 |
JP2007330877A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Taiheiyo Cement Corp | 水素貯蔵材料およびその製造方法 |
JP2011192971A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-29 | Ricoh Co Ltd | 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置及びシステム |
JP2013201211A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Sony Corp | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法および電子機器 |
JP2017195355A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-10-26 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステム |
JP2018006738A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | キヤノン株式会社 | 圧電材料、圧電素子、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、振動波モータ、光学機器、振動装置、塵埃除去装置、撮像装置および電子機器 |
JP2018205247A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 富士通株式会社 | X線回折分析方法及びx線回折分析装置 |
JP2019019051A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | キヤノン株式会社 | セラミックス造形用粉体、セラミックス造形物、およびその製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024042997A1 (ja) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 酸化物半導体膜、薄膜トランジスタ、および電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111725323A (zh) | 2020-09-29 |
US11462646B2 (en) | 2022-10-04 |
US20200303561A1 (en) | 2020-09-24 |
JP7326795B2 (ja) | 2023-08-16 |
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