本文關(guān)鍵詞：α-NbZnSnO薄膜的制備與表征及其在薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的應(yīng)用　出處：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著人類社會(huì)信息化程度不斷加深,超薄、高清、大屏、節(jié)能和透明先進(jìn)顯示技術(shù)顯得尤為重要,甚至已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略性高新科技產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。目前工業(yè)中廣泛采用的a-Si(非晶硅)和LTPS(低溫多晶硅)材料分別存在著遷移率低及不能大面積成膜的缺點(diǎn),而非晶態(tài)氧化物半導(dǎo)體材料(AOS)則可接近完美的解決以上問題,因此受到了廣泛關(guān)注。目前日韓企業(yè)雖然已開發(fā)出非晶態(tài)銦鎵鋅氧(a-IGZO)材料并進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn),但我國(guó)在相關(guān)方面的研究卻非常欠缺,因此,開展相關(guān)領(lǐng)域的研究對(duì)我國(guó)薄膜晶體管(TFT)技術(shù)的發(fā)展尤為必要。本文采用射頻磁控濺射的方法在室溫下制備非晶態(tài)鈮鋅錫氧(a-NZTO)薄膜,通過調(diào)節(jié)濺射過程中的濺射壓強(qiáng)、濺射功率及對(duì)所制備薄膜進(jìn)行后續(xù)退火處理等來探索制備a-NZTO薄膜最佳工藝參數(shù)。發(fā)現(xiàn)在濺射壓強(qiáng)為0.6Pa、濺射功率為120W并在400℃下退火處理2h可獲得在材料結(jié)構(gòu)、表面粗糙度、電學(xué)及光學(xué)等綜合性能最佳的薄膜。XRD和HR-TEM測(cè)量結(jié)果表明按照以上參數(shù)制備的薄膜均為非晶態(tài)；通過紫外-可見光透射光譜測(cè)量分析發(fā)現(xiàn),所制備薄膜在可見光范圍內(nèi)透射率均在80%以上；Hall測(cè)量結(jié)果表明,所制備薄膜在以上生長(zhǎng)參數(shù)下,載流子遷移率先增大后減小,并且隨著Nb摻雜含量的增大,薄膜中載流子濃度會(huì)單調(diào)減��；XPS測(cè)量結(jié)果表明,隨著Nb摻雜含量的增大,薄膜中氧空位占比會(huì)單調(diào)減小,這說明Nb元素的摻入可有效抑制薄膜中氧空位的形成。在制備TFT器件時(shí),采用以上探索出來的薄膜生長(zhǎng)最佳參數(shù)生長(zhǎng)a-NZTO薄膜并將其作為TFT器件的溝道層。主要探索退火處理、濺射過程中氧分壓、TFT器件溝道寬長(zhǎng)比、Nb摻雜含量等參數(shù)對(duì)TFT器件性能的影響。在氧分壓為0Pa、溝道長(zhǎng)寬比為1000：100、Nb摻雜比率為0.2且在400℃下退火2h后,TFT器件性能達(dá)到最優(yōu),此時(shí)TFT器件的電子遷移率μFE為0 .48cm2s-1v-1,閾值電壓Vth為-6.43V,亞閾值擺幅SS為1.63V/decade,開關(guān)比為1.9×107。以所制備TFT器件的亞閾值擺幅SS為基礎(chǔ),對(duì)TFT器件中溝道層和絕緣層界面態(tài)及材料體缺陷密度Nt進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),退火處理可顯著減小Nt的值。
[Abstract]:The results of XRD and HR - TEM measurements show that the thin films prepared by the above parameters are amorphous . The results show that , with the increase of Nb doping content , the oxygen vacancies in the films decrease monotonically with the increase of Nb doping content .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN386;TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 喬愛肖;利用磁控濺射制備薄膜的研究[D];河北科技大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1394674