ZnSnO基薄膜晶體管的制備和性能研究.pdf

1、薄膜晶體管(thin film transistor，TFT)是TFT-LCD和AM-OLED等平板顯示的核心部分，其性能決定了平板顯示器的分辨率和尺寸。傳統(tǒng)的硅基薄膜晶體管因其遷移率低、大面積均勻性差等缺點(diǎn)而難以滿足未來(lái)顯示的要求，而金屬氧化物薄膜晶體管因其遷移率高、大面積均勻性好、開口率高等諸多優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是下一代顯示器的理想候選薄膜晶體管。但目前的金屬氧化物TFT仍不能滿足大容量、超高清、超大尺寸、超高分辨率以及3D等現(xiàn)代顯示技術(shù)的

2、發(fā)展需要。為了制備高遷移率的金屬氧化物薄膜晶體管以滿足上述顯示技術(shù)的發(fā)展需要，本文展開了如下研究工作:
　　1.用磁控濺射制備了底柵極型InZnO∶Li TFTs。研究了有源層的結(jié)晶和光透射性能;研究了有源層厚度、退火溫度以及氧氣流量對(duì)InZnO∶Li TFTs電學(xué)性能的影響，并對(duì)其變化規(guī)律的機(jī)理進(jìn)行了探討，得到了有源層厚度、退火溫度以及氧氣流量等良好的制備條件，其器件遷移率為16.7cm2/Vs，閾值電壓為4.6V，開關(guān)比為1.

3、2×106;研究了InZnO∶Li TFTs在空氣中電學(xué)性能隨時(shí)間的衰變，結(jié)果表明該器件具有良好的穩(wěn)定性。
　　2.用磁控濺射制備了底柵極型Zn05Sn0.50∶Li TFTs。研究了有源層的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì);研究了有源層厚度、退火溫度、氧氣流量和氬氣流量對(duì)Zn05Sn05O∶Li TFTs電學(xué)性能的影響，并討論了其變化規(guī)律的機(jī)理，得到了有源層厚度、退火溫度、氧氣流量以及氬氣流量等良好的制備條件，其器件遷移率為30.3cm2/Vs，

4、閾值電壓為2.1V，開關(guān)比為7.4×107。
　　3.用磁控濺射制備了底柵極型Zn0.7Sn03O∶Li TFTs。研究了有源層的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì);研究了有源層厚度、退火溫度和氧氣流量與Zn0.7Sn03O∶Li TFTs性能的變化規(guī)律，并討論了其機(jī)理;得到Zn07Sn0.3O∶Li TFTs的遷移率為36.7cm2/Vs、閾值電壓為6.0V、開關(guān)比為4.6×107;研究了Zn0.7Sn03O∶LiTFTs真空退火和器件整體退火對(duì)其

5、電學(xué)性能的影響，結(jié)果表明真空退火和器件整體退火都不利于提高Zn07Sn03O∶Li TFTs的遷移率。
　　4.用磁控濺射制備了底柵極型Zn09Sn0.1O∶Li TFTs。研究了有源層的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì);研究了有源層厚度、退火溫度和氧氣流量對(duì)Zn09Sn01O∶Li TFTs電學(xué)性能的影響，并討論了其變化規(guī)律的機(jī)理，得到了有源層厚度、退火溫度以及氧氣流量等良好的制備條件，所制備的Zn09Sn01O∶Li TFTs遷移率可達(dá)45.1