本文關鍵詞：α-NbZnSnO薄膜的制備與表征及其在薄膜場效應晶體管中的應用　出處：《浙江大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：進入21世紀以來,隨著人類社會信息化程度不斷加深,超薄、高清、大屏、節(jié)能和透明先進顯示技術顯得尤為重要,甚至已經成為一個國家戰(zhàn)略性高新科技產業(yè)基礎。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,而非晶態(tài)氧化物半導體材料(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)材料并進行了工業(yè)化生產,但我國在相關方面的研究卻非常欠缺,因此,開展相關領域的研究對我國薄膜晶體管(TFT)技術的發(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,通過調節(jié)濺射過程中的濺射壓強、濺射功率及對所制備薄膜進行后續(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可獲得在材料結構、表面粗糙度、電學及光學等綜合性能最佳的薄膜。XRD和HR-TEM測量結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-可見光透射光譜測量分析發(fā)現(xiàn),所制備薄膜在可見光范圍內透射率均在80%以上；Hall測量結果表明,所制備薄膜在以上生長參數(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單調減��；XPS測量結果表明,隨著Nb摻雜含量的增大,薄膜中氧空位占比會單調減小,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,采用以上探索出來的薄膜生長最佳參數(shù)生長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器件溝道寬長比、Nb摻雜含量等參數(shù)對TFT器件性能的影響。在氧分壓為0Pa、溝道長寬比為1000：100、Nb摻雜比率為0.2且在400℃下退火2h后,TFT器件性能達到最優(yōu),此時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,開關比為1.9×107。以所制備TFT器件的亞閾值擺幅SS為基礎,對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 .

【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN386;TB383.2

【參考文獻】

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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;2013年

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本文編號：1394674