基于IN-Ga-ZN-O溝道薄膜晶體管存儲(chǔ)器的研究.pdf

1、隨著薄膜晶體管(TFT)和系統(tǒng)面板(SoP)技術(shù)的不斷發(fā)展，將來像素存儲(chǔ)和存儲(chǔ)塊可望被直接集成在顯示板上，既能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，也能降低功耗。因此，基于TFT結(jié)構(gòu)的非揮發(fā)存儲(chǔ)器正逐漸成為國內(nèi)外科研人員的研究熱點(diǎn)。本論文研究了基于銦鎵鋅氧化物(IGZO) TFT的非揮發(fā)存儲(chǔ)器，并對器件的電學(xué)編程和紫外光擦除特性進(jìn)行了研究，取得了如下研究成果:
　　(1).采用磁控濺射方法制備了IGZO薄膜，研究了薄膜淀積條件、淀積后的退火溫度以及退火環(huán)

2、境對IGZO薄膜的電阻率、載流子濃度、遷移率、光學(xué)帶隙、透光性的影響，獲得了較理想的制備條件。同時(shí)，對相關(guān)的影響機(jī)理進(jìn)行了分析討論，提出了IGZO薄膜中的氧缺陷密度是影響其電學(xué)性能的關(guān)鍵。
　　(2).制備出了基于原子層淀積Al2O3/Pt納米晶(NCs)/Al2O3柵疊層結(jié)構(gòu)和非晶IGZO導(dǎo)電溝道的背柵TFT存儲(chǔ)器，獲得了很好的電學(xué)性能，即開關(guān)電流比為106，亞閾值斜率為0.388V/dec，有效載流子遷移率達(dá)到8.42cm2/

3、V·s。該存儲(chǔ)器在10V/1ms下電編程，以及100mW/cm2紫外輻照/5s下光擦除，所得閾值電壓存儲(chǔ)窗口為5.63V;在上述條件下編程和擦除后，室溫下外推到十年所對應(yīng)的TFT存儲(chǔ)器的閾值電壓窗口仍高達(dá)2.56V。此外，該存儲(chǔ)器無法實(shí)現(xiàn)有效的電擦除，并對相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　(3).制備了雙層Pt納米晶結(jié)構(gòu)的非晶IGZO TFT存儲(chǔ)器，該TFT存儲(chǔ)器在10V/1ms條件下編程，以及在100mW/cm2紫外輻照/5s條件下擦除