全透明InGaZnO-,4-薄膜晶體管.pdf

1、近年來,由于透明薄膜晶體管具有高遷移率(大于10 cm2/Vs)、低溫工藝、能大面積生產(chǎn)、低成本等優(yōu)點,已經(jīng)引起了廣泛的研究興趣。而在這眾多的透明氧化物半導(dǎo)體中,InGaZnO4因為作為溝道層而具有非常平整的結(jié)構(gòu)、光滑的表面、即使在室溫下沉積的非晶薄膜也具有較高的遷移率(大于10 cm2/Vs)而受到廣泛的關(guān)注。
　　 本文中,我們在玻璃襯底上室溫條件下制備了透明InGaZnO4溝道薄膜晶體管。首先,在玻璃襯底上采用射頻磁控濺射

2、法沉積150nm的氧化銦錫(ITO)作為柵級。然后,利用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(以硅烷和氧氣為原料氣體)沉積4μm的二氧化硅作為柵介質(zhì)。其次,用射頻磁控濺射法沉積50nm的InGaZnO4薄膜作為溝道。最后,采用直流濺射法沉積200nm的ITO作為源漏電極。所有的鍍膜工藝均是在室溫下。溝道和源漏電極的圖案成型是通過鎳掩膜板。晶體管的長度和寬度分別是80μm和1000μm。器件的電學(xué)特性通過Keithley4200半導(dǎo)體參數(shù)分析儀在室溫

3、黑暗環(huán)境下測試。InGaZnO4柵介質(zhì)的電容-頻率特性通過Agilent4294A阻抗分析儀基于ITO/SiO2/A1三明治測試結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管的透光率用754PC紫外可見光光度計在可見光波長范圍200到1000nm內(nèi)完成測試。測試結(jié)果表明:柵介質(zhì)的單位面積電容為1.6μF/cm2,場效應(yīng)遷移率、亞閾值擺幅、開關(guān)比分別為40.6cm2V-1s-1、103mV/decade、2.1x106,同時,器件的工作電壓僅為1.5V。器件在可見光波