金屬氧化物薄膜和晶體管的制備與性能研究.pdf

1、氧化物薄膜晶體管作為開關(guān)和驅(qū)動在有源矩陣液晶顯示器（AMLCD）和有源矩陣有機發(fā)光二極管（AMOLED）中有著重要的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展和進步，平板顯示器件對于薄膜晶體管各方面性能的要求也越來越高，由于不同有源層材料對薄膜晶體管的性能有著很大的影響，因此人們研究了大量不同材料的薄膜晶體管，包括非晶硅薄膜晶體管、多晶硅薄膜晶體管、微晶硅薄膜晶體管、有機薄膜晶體管和氧化物薄膜晶體管。傳統(tǒng)的非晶硅薄膜晶體管雖然可以實現(xiàn)低溫制備，但是遷移率低、

2、光敏性強，受到很多的限制；多晶硅薄膜晶體管載流子遷移率有了很大的提升，但由于制備工藝復(fù)雜，成本太高，也不適合大規(guī)模的應(yīng)用；有機物材料制成的薄膜晶體管制備成本低但也受到載流子遷移率低的限制；而氧化物薄膜晶體管不僅可以在室溫下制備，且遷移率高、穩(wěn)定性好、透明度好，可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，因此成為國內(nèi)外研究的熱點。
　　本文的實驗部分首先制備了絕緣層為 SiO2，半導(dǎo)體層為 In2O3的薄膜晶體管，探究了半導(dǎo)體層厚度對器件性質(zhì)的影響。然后，

3、針對傳統(tǒng)SiO2絕緣材料受到的限制，用高k材料Al2O3來替代其作為絕緣層，使用溶膠凝膠技術(shù)制備了氧化鋁薄膜，研究了不同厚度和退火條件對薄膜性質(zhì)的影響，得出最優(yōu)的實驗條件—勻膠3次退火溫度為550oC。以此條件制備的薄膜作為絕緣層，以磁控濺射的ITZO為半導(dǎo)體層制備了底柵頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，測試結(jié)果顯示該TFT操作電壓低于5V、場效應(yīng)遷移率23.7 cm2/Vs、閾值電壓為1.5 V、亞閾值擺幅0.22 V/decade,開關(guān)比達到