金屬氧化物薄膜的電學(xué)特性及其在薄膜晶體管中的應(yīng)用.pdf

1、21世紀(jì)在顯示領(lǐng)域是平板顯示的時(shí)代，而絕大多數(shù)的平板顯示器件，都是有源矩陣液晶顯示器件(AMLCD)。在AMLCD像素中引入薄膜晶體管(TFT)開關(guān)元件，可大大提高顯示器件性能，傳統(tǒng)的非晶硅薄膜晶體管遷移率低、光敏性強(qiáng)，多晶硅薄膜晶體管制備工藝復(fù)雜、成本高，因此限制了它們?cè)诟鼜V闊的范圍中應(yīng)用。將氧化物半導(dǎo)體作為有源層來(lái)制作TFT用于平板顯示中，不僅能獲得較高遷移率，而且制造工藝簡(jiǎn)單，顯示出了巨大的應(yīng)用前景。
　　 本文針對(duì)非晶硅

2、TFT的不足，研究了全透明的氧化物薄膜晶體管，實(shí)驗(yàn)首先研究了In2O3、InZnO、ZnSnO和Ta2O5等幾種金屬氧化物的電學(xué)性質(zhì)，為制作TFT器件選取合適的材料和最優(yōu)的生長(zhǎng)條件，不同條件下生長(zhǎng)的In2O3和InZnO薄膜載流子濃度都在1019～1020cm-3之間，電阻率在10-3～10-2Ω·cm之間，而ZnSnO薄膜載流子濃度在1015～1019cm-3之間，電阻率在10-1～102Ω·cm之間，從器件的性能方面考慮選取In2O

3、3作為源漏電極，ZnSnO作為有源層，絕緣層采用高k材料Ta2O5，柵極材料為ITO。制備Ta2O5薄膜最優(yōu)的氣體參數(shù)是生長(zhǎng)氣壓為2.0Pa，O2/Ar比例為2/20,剝離Ta2O5薄膜后500℃空氣退火。
　　 實(shí)驗(yàn)分別制備了以SiO2和Ta2O5作為絕緣層的全透明ZnSnO-TFT器件，所制作的器件具有較好的飽和特性和柵極偏壓調(diào)控能力，SiO2作為絕緣層的器件遷移率μn=3.0cm2/(V·s)，開關(guān)比Ion/Ioff為8×