氧化物柵介質(zhì)薄膜晶體管的制備及性能研究.pdf

1、溶液法制備薄膜晶體管（Thin Film Transistors，TFTs）相比于傳統(tǒng)制備方式的最大優(yōu)勢在于技術(shù)簡單，具有低成本、簡單設備和工藝、成膜均勻和大面積制備等優(yōu)點而受到了越來越多的關(guān)注。本文以基于溶液法制備氧化鋁(Al2 O3)的薄膜晶體管為研究課題，以獲得低電壓驅(qū)動的高性能器件為目標，重點研究Al2 O3絕緣層退火溫度對TFT性能的影響，聚合物修飾絕緣層對器件性能的改善以及基于燃燒法低溫制備Al2O3薄膜的器件的性能研究。<

2、br>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于Al2O3絕緣層的TFT器件性能研究。采用高介電常數(shù)Al2O3作為絕緣層，研究不同退火溫度下的絕緣層對并五苯TFT性能的影響。隨著退火溫度從150℃增加到350℃，器件性能發(fā)生明顯變化。絕緣層退火溫度為350℃時，器件具有最優(yōu)性能遷移率高達0.375cm2/(V·s)，開關(guān)電流比為5.17×103。器件性能的提升主要歸因于高溫退火下的絕緣層表面粗糙度低，在其上生長的并五苯結(jié)晶度提高和絕緣層/半導體層界

3、面陷阱密度少。⑵聚合物修飾絕緣層對器件性能的影響研究。在制備了低電壓高性能的器件基礎上，利用聚合物低界面極性的特性，研究了聚合物修飾絕緣層對器件的影響。與單Al2O3作為絕緣層的器件相比，結(jié)果表明使用PMMA修飾絕緣層后，器件性能得到提升，器件遷移率增加到0.496cm2/(V·s)，電流開關(guān)比提高到5.43×104。器件性能提高歸因于低介電常數(shù)聚合物修飾絕緣層可以優(yōu)化表面粗糙度和降低界面極性，減少對載流子在傳輸過程中的束縛，同時降低界

4、面陷阱密度。⑶基于燃燒法制備絕緣層的TFT性能研究。通過在溶液中添加燃料，利用燃料在加熱過程中放熱反應，從而達到降低絕緣層退火溫度的目的。在溶液中添加乙酰丙酮和氨水后，絕緣層退火溫度降低到180℃。對薄膜進行I-V、C-V和AFM測試，證明燃燒法可以制備出性能良好的薄膜。在此基礎上制備的 TFT器件遷移率為0.291cm2/(V·s)，電流開關(guān)比為8.69×102?；诰酆衔镄揎椏商岣咂骷阅?，使用PMMA對絕緣層進行修飾，器件遷移率提