溶液法制备多元氧化物High-k薄膜晶体管

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyujing07
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几年来,由于透明氧化物半导体作为有源沟道层的薄膜晶体管具有高光学透过率、高电子迁移率、均匀,以及能够兼容低温柔性基板等优点,成为取代非晶硅及多晶硅薄膜晶体管的潜在趋势,能够广泛用于平板有源显示领域特别是有源有机发光二极管显示的驱动背板。目前,大多数氧化物TFT制备采用真空方法,并获得了良好的电学性能。由于磁控溅射等真空方法存在成本高、靶材利用率低、成分固定等缺点,而溶液法不需要高真空的环境,工艺简单、化合物成分易于控制,能够满足初期需要低成本、成分容易控制氧化物半导体薄膜的制备等新技术研发的需求。本文采用溶液法制备铟锌氧化物IZO溶胶,应用旋涂法制备IZO薄膜为有源层,采用磁控溅射法制备导电层ITO分别作为栅极和源漏电极,等离子增强型化学气相沉积法制备SiO2为绝缘层,通过光刻工艺制备底栅底接触式IZO TFT器件,研究不同铟锌元素比例对器件性能的影响,分析铟锌元素的作用并得到较好的比例,然后以最优的铟锌比例,研究铪掺杂对器件性能的影响,由于铪掺杂能够有效控制载流子的浓度,降低器件的关态电流,得到最优元素比例的HIZO TFT,最后采用溶液法制备High-k ZrO2取代SiO2为绝缘层,HIZO为有源层器件,研究不同退火温度下器件的性能。本论文的主要工作如下:1.采用溶液法制备了不同铟锌元素比例的IZO薄膜,研究了薄膜的形成机理、表面形貌及光电性能,制备的IZO表面均匀平整,平均颗粒尺寸为20nm左右,在可见光区域内具有较高的透过率,超过了85%,电学性能表征其可以作为薄膜晶体管的有源层材料。2.采用溶液法制备了IZO TFT器件,研究了不同In、Zn比例对IZO TFT器件性能的影响。当In:Zn=3:2时,可以得到较好的IZO器件性能:饱和迁移率为0.24cm2V-1s-1,开关比为105,阈值电压为1.3V。结果表明,随着In元素的增加,IZO TFT器件的饱和迁移率升高。采用优化的In:Zn比(3:2),研究了Hf含量对HIZO TFT器件性能的影响,当Hf/Zn at为5%时,在低退火温度(300oC)下,成功制备了HIZO TFT,其饱和迁移率为0.27cm2V-1s-1,开关比为106,阈值电压为3.7V。3.采用溶液法制备了High-k ZrO2薄膜,研究其介电性能,并将其作为绝缘层,优化的HIZO为有源层,制备了薄膜晶体管,迁移率达到9.25cm2V-1s-1,开关比为104,阈值电压为0.8V。SEM测试显示薄膜间具有良好的界面接触,ZrO2/HIZO可作为制备薄膜晶体管良好的组合材料,为实现全溶液法制备薄膜晶体管提供了参考价值。
其他文献
垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers,VCSEL)是一种新型的半导体激光器,和传统的边发射激光器相比,它具有低阈值电流、高转换效率、低功耗、小发散角、
目的:本实验研究从病理形态学、免疫组织化学染色和分子生物学等多角度、多靶点探讨中药复方探讨肾衰方干预腺嘌呤灌胃所致慢性肾衰竭模型大鼠的作用机制。材料与方法:1.造模方
随着电子产品向更集成性、更便捷的方向发展,电子封装也向着高密度互连方向发展,微互连的焊点尺寸日益减小,金属间化合物作为钎料/基体的中间层起到一个连接的作用,而高密度封装
近些年来,无线本地局域网在家庭和生活中的作用在世界范围内得到高速发展,无线宽带通信的发展对无线接收机(例如适用于802.11a无线协议)提出了越来越高的要求。而基于CMOS(互
表面等离子体激元(SPPs)被许多科学家认为是一种极具潜力的能量和信息载体,将被广泛用于未来光通信领域中。其可以突破传统光学领域中存在的衍射极限而将光局域在亚波长范围
主要以东北地区包括黑龙江,吉林,辽宁和蒙东地区的农业景观为研究对象,依据景观生态学原理,通过对农业景观特征的研究,分析东北地区农业景观的特征以及未来的发展趋势。
改革开放以来,福建省逐步发展成为以外向型经济为导向的区域经济结构,福建外向型经济产业结构随省内产业结构的逐步合理化而不断调整优化,但是总体上还是以粗放型为主,因此,
光电探测器以其体积小、灵敏度高、性能可靠和高速等特性而广泛应用于军事和国民生活中,其中金属-半导体-金属光电探测器(Metal-Semiconductor-Metal Photo Detector,MSM-PD)因具
光波导是一种新型光传输介质,尺寸小于微米量级,是信息技术和纳米技术的交叉应用之一,具有较低的传输损耗和较强的倏逝场,相关器件已应用在信息通信、工业控制、生物医疗、资
低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码具有优异的性能,且译码涉及的数据运算简单,该类码字的FPGA实现已经广泛应用于数字电视和通信等领域。非结构化LDPC码检验