低溫多晶硅 (LTPS) 是一種多晶硅，與傳統方法（高于 900 °C）相比，它是在相對較低的溫度（約 650 °C 或更低）下合成的。 LTPS 對于顯示器行業很重要，因為使用大玻璃面板可以防止暴露在變形的高溫下。 更具體地說，在薄膜晶體管 (LTPS-TFT) 中使用多晶硅具有大規模生產電子設備（如平板 LCD 顯示器或圖像傳感器）的巨大潛力。

多晶硅 (p-Si) 是一種純導電形式的元素，由許多微晶或高度有序晶格的晶粒組成。 1984年，研究表明非晶硅（a-Si）是形成結構穩定、表面粗糙度低的p-Si薄膜的優良前驅體。 硅薄膜是通過低壓化學氣相沉積 (LPCVD) 合成的，以xxx限度地減少表面粗糙度。 首先，在 560–640 °C 下沉積非晶硅。 然后在 950–1000 °C 下進行熱退火（再結晶）。 從無定形薄膜開始，而不是直接沉積晶體，可以生產出具有優異結構和所需光滑度的產品。 1988 年，研究人員發現在退火過程中進一步降低溫度，再加上先進的等離子體增強化學氣相沉積 (PECVD)，可以促進更高程度的導電性。 這些技術對微電子、光伏和顯示增強行業產生了深遠的影響。

非晶硅 TFT 已廣泛用于液晶顯示器 (LCD) 平板，因為它們可以組裝成復雜的大電流驅動電路。 非晶 Si-TFT 電極驅動 LCD 中的晶體排列。 向 LTPS-TFT 的發展可以帶來許多好處，例如更高的器件分辨率、更低的合成溫度和降低基本基板的價格。 然而，LTPS-TFT 也有幾個缺點。 例如，傳統的 a-Si 器件中的 TFT 面積很大，導致孔徑比（未被不透明 TFT 阻擋并因此允許光線進入的面積量）較小。 不同孔徑比的不相容性阻礙了基于 LTPS 的復雜電路和驅動器被集成到 a-Si 材料中。 此外，由于打開晶體管時溫度升高，LTPS 的質量會隨著時間的推移而降低，這會破壞材料中的 Si-H 鍵，從而使薄膜退化。 這將導致設備遭受漏極擊穿和電流泄漏，尤其是在散熱不良的小而薄的晶體管中。

XeCl 準分子激光退火 (ELA) 是xxx個通過激光照射熔化 a-Si 材料來生產 p-Si 的關鍵方法。 a-Si 的對應物，多晶硅，可以通過一定的程序從非晶硅合成，與廣泛使用的 a-Si TFT 相比有幾個優點：

• 高電子遷移率；
• 高分辨率和孔徑比；
• 可用于電路的高度集成。

XeCl-ELA 在不加熱基板的情況下成功地將 a-Si（厚度范圍為 500-10000A）結晶為 p-Si。 多晶形式具有較大的晶粒，由于減少了晶界的散射，因此可以為 TFT 提供更好的遷移率。 這種技術導致復雜電路在 LCD 顯示器中的成功集成。

除了TFT本身的改進，LTPS在圖形顯示上的成功應用也離不開電路的創新。 最近的一項技術涉及一種像素電路，其中晶體管的輸出電流與閾值電壓無關，從而產生均勻的亮度。 LTPS-TFT 通常用于驅動有機發光二極管 (OLED) 顯示器，因為它具有高分辨率并適合大型面板。 然而，LTPS結構的變化會導致使用傳統電路的信號閾值電壓不均勻和亮度不均勻。 新的像素電路包括四個n型TFT、一個p型TFT、一個電容和一個控制圖像分辨率的控制元件。 提高 TFT 的性能和微光刻對于推進 LTPS 有源矩陣 OLED 很重要。這些許多重要技術使結晶薄膜的遷移率達到 13 cm2/Vs，并幫助量產超過 500 種 LED 和 LCD ppi 分辨率。