Les transistors à couche mince sont des transistors créés en déposant des couches de matériaux semi-conducteurs sous forme de couches minces sur un substrat quelconque pour former des transistors à effet de champ. Normalement, le substrat d’un transistor est le matériau semi-conducteur du transistor lui-même. Dans le cas des transistors à couches minces, cependant, le substrat est non conducteur et sert uniquement à supporter les couches qui constituent la structure physique des transistors. Souvent, ces substrats sont en verre ou en un type similaire de composite stable. Les transistors à couche mince sont utilisés presque exclusivement dans les écrans numériques utilisés pour les ordinateurs, les téléviseurs et les appareils similaires.
Lorsqu’il est utilisé pour les écrans, le substrat des transistors à couches minces sert de fond à l’écran et est lui-même constitué d’un certain nombre de couches. Les couches sur le substrat comprennent généralement une couche isolante, une couche polarisante, puis une couche de verre. Au sommet de cette couche, les électrodes arrière pour l’affichage sont ajoutées ainsi qu’une série de lignes de commande horizontales et verticales, qui seront utilisées pour activer les transistors à couche mince. Ensuite, les transistors eux-mêmes sont ajoutés.
Une série de films sont placés sur le substrat à des emplacements spécifiques pour construire les transistors. Tout d’abord, un film mince de matériau semi-conducteur chargé électriquement est déposé pour former le corps des transistors. Ensuite, un autre film de semi-conducteur est déposé à des emplacements spécifiques qui sont chargés électriquement à l’opposé de la première couche. Un film qui agit comme un diélectrique est ensuite ajouté, ce qui empêche le courant de conduire directement à travers les transistors mais laisse passer les champs électromagnétiques. Enfin, une autre couche de semi-conducteur est ajoutée, qui est chargée pour correspondre à la couche formant les corps des transistors.
Une fois les transistors entièrement construits sur le substrat, une série de petits contacts métalliques est ajoutée, qui relie les sections opérationnelles des transistors aux lignes de commande horizontales et verticales déjà présentes sur le substrat. Pour terminer la formation de l’écran, une couche résistante de polymère est ajoutée, suivie de l’électrode avant. Enfin, le masque RVB est ajouté, ce qui permet à l’écran d’afficher les couleurs, suivi d’une autre couche de verre et d’une autre couche polarisante.
L’écran d’affichage terminé fonctionne en activant les transistors à couche mince via les lignes de commande. Lorsqu’ils commencent à conduire, les transistors créent des champs électromagnétiques, qui interagissent avec le reste du substrat pour créer une série de lumières colorées qui servent de pixels à l’écran. En règle générale, les écrans à cristaux liquides à transistors à couches minces (LCD TFT) ont un transistor pour chaque couleur dans chaque pixel. Très rapides et stables, et nécessitant de très petites quantités d’énergie pour fonctionner, ces transistors permettent des écrans minces, légers et durables qui ont des taux de rafraîchissement élevés et une définition nette entre les pixels individuels.