【摘要】：信息社會(huì)的飛速發(fā)展促進(jìn)了平板顯示技術(shù)的更新?lián)Q代。薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管(TFT)是驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)等新型顯示技術(shù)的核心元件。TFT在歷經(jīng)了非晶硅TFT、多晶硅TFT、有機(jī)TFT的發(fā)展之后,透明氧化物TFT被認(rèn)為是非常有潛力的下一代TFT技術(shù)。以ZnO基為代表的氧化物TFT由于其穩(wěn)定性好、遷移率高、制備工藝簡(jiǎn)單、適合低溫制造,自問世以來就廣泛引起了人們的研究熱情。由于MgZnO-TFT具有比ZnO-TFT更好的穩(wěn)定性,一定Mg含量的MgZnO薄膜被認(rèn)為用作TFT器件有源層的理想材料。本論文從MgZnO薄膜制備出發(fā),研究了MgZnO-TFT的結(jié)構(gòu)及其制備工藝,進(jìn)一步優(yōu)化器件的性能,主要內(nèi)容如下:(1)采用脈沖激光沉積技術(shù)(PLD)在Si襯底上制備了MgZnO薄膜,采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見分光光度計(jì)(UV-vis)和光致發(fā)光光譜儀(PL)等測(cè)試手段研究了氧氣壓強(qiáng)、氧氣流量和襯底溫度等工藝參數(shù)對(duì)MgZnO薄膜光電性能的影響。為了減少氧化層和失配的影響,在襯底和MgZnO薄膜之間引入Mg O緩沖層,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用緩沖層顯著地提高了MgZnO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量。(2)以高摻雜的p型硅片為襯底和柵電極,熱氧化Si O2為絕緣層,脈沖激光沉積技術(shù)生長(zhǎng)的MgZnO為有源層,電阻熱蒸發(fā)法沉積的金屬Al為源漏電極,設(shè)計(jì)和制備了底柵型MgZnO-TFT器件。研究了有源層制備工藝(氧氣壓強(qiáng)、襯底溫度等)和氮?dú)馔嘶鸸に嚄l件對(duì)器件性能的影響,制備出了性能較好的MgZnO-TFT,其閾值電壓為26.5V,遷移率為2.10 cm~2V~(-1) s~(-1),開關(guān)比為4.2×10~5。(3)對(duì)比MgZnO-TFT和ZnO-TFT,研究了在不同波長(zhǎng)可見光照射下器件的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)光的波長(zhǎng)越短,器件的穩(wěn)定性就越差,主要表現(xiàn)在閾值電壓的降低和漏電流的升高;在各種波長(zhǎng)光照射下,MgZnO-TFT表現(xiàn)出了比ZnO-TFT更好的穩(wěn)定性。研究了MgZnO-TFT在不同正柵偏壓下的偏壓穩(wěn)定性,當(dāng)柵偏壓從40V增加至60V時(shí),特性轉(zhuǎn)移曲線都向正偏壓方向漂移,并且漂移幅度越來越大,導(dǎo)致漂移的原因是有源層和絕緣層界面處缺陷態(tài)對(duì)部分載流子的捕獲。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2573767