ZnO/BNT鐵電薄膜晶體管陣列的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-05-11 01:25
薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)由于在平板液晶顯示領(lǐng)域的潛在應用前景受到廣泛關(guān)注。隨著顯示技術(shù)大尺寸、高分辨率的發(fā)展趨勢和單元器件高集成度的發(fā)展需求,TFT器件的大面積整體成型和陣列制備技術(shù)成為決定其未來發(fā)展的關(guān)鍵。鐵電TFT是利用鐵電薄膜材料替代傳統(tǒng)的絕緣層材料作為柵介質(zhì)的一種新型TFT。由于鐵電薄膜具有非易失特性,因此鐵電TFT不僅可作為開關(guān)器件應用于液晶顯示,也可作為邏輯單元應用于非揮發(fā)存儲器。鐵電TFT具有非破壞性讀寫和超快響應等優(yōu)點。本文從實際應用出發(fā),利用改進的脈沖激光沉積(PLD)法制備了大面積Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)鐵電薄膜,對其制備工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。然后,以BNT薄膜為絕緣柵、以ZnO薄膜為溝道層,制備了ZnO/BNT鐵電TFT。最后,完成了大面積ZnO/BNT鐵電TFT陣列的制備。主要研究工作與結(jié)果如下:(1)采用PLD方法在1 cm×1 cm的Pt/Ti/SiO2/Si襯底上制備了一系列BNT鐵電薄膜,用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、鐵電分析儀等對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和電學性能進行了表征,研究了激...
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鐵電薄膜場效應晶體管
1.1.1 薄膜晶體管簡介
1.1.2 鐵電TFT器件結(jié)構(gòu)及工作原理
1.1.3 鐵電TFT存在的問題及研究趨勢
1.2 大面積鐵電TFT陣列
1.2.1 大面積薄膜制備工藝發(fā)展歷程
1.2.2 大面積鐵電TFT陣列的應用及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 大面積鐵電TFT陣列的關(guān)鍵問題
1.3 本論文的選題依據(jù)和主要內(nèi)容
1.3.1 選題依據(jù)
1.3.2 主要內(nèi)容
第2章 BNT薄膜的PLD法制備與性能優(yōu)化
2.1 引言
2.2 BNT薄膜的PLD法制備及性能表征方法
2.3 PLD工藝參數(shù)對BNT薄膜生長的影響
2.3.1 激光能量對BNT薄膜性能的影響
2.3.2 氧氣壓強對BNT薄膜性能的影響
2.3.3 襯底溫度對BNT薄膜性能的影響
2.4 小結(jié)
第3章 大面積BNT薄膜的制備與表征
3.1 引言
3.2 大面積BNT薄膜的PLD法制備
3.3 大面積BNT薄膜的表征
3.3.1 大面積BNT薄膜的厚度均勻性
3.3.2 大面積BNT薄膜的成分均勻性
3.3.3 大面積BNT薄膜的結(jié)晶均勻性
3.3.4 大面積BNT薄膜的光學性能均勻性
3.3.5 大面積BNT薄膜的電學性能均勻性
3.4 小結(jié)
第4章 ZnO/BNT鐵電TFT的制備與表征
4.1 引言
4.2 ZnO薄膜的制備與性能表征
4.2.1 ZnO薄膜的制備過程
4.2.2 ZnO薄膜的微觀結(jié)構(gòu)與電學性能
4.3 ZnO/SiO2 TFT的制備及性能研究
4.4 ZnO/BNT TFT的制備及性能研究
4.4.1 BNT薄膜影響TFT性能的物理機制
4.4.2 ZnO/BNT鐵電TFT的晶體管性能
4.5 小結(jié)
第5章 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的制備與表征
5.1 引言
5.2 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的制備工藝
5.3 BNT薄膜厚度對ZnO/BNT鐵電TFT性能的影響
5.4 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的性能
5.4.1 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的微觀結(jié)構(gòu)
5.4.2 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的輸出特性
5.4.3 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的轉(zhuǎn)移特性
5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及專利
本文編號:3180445
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鐵電薄膜場效應晶體管
1.1.1 薄膜晶體管簡介
1.1.2 鐵電TFT器件結(jié)構(gòu)及工作原理
1.1.3 鐵電TFT存在的問題及研究趨勢
1.2 大面積鐵電TFT陣列
1.2.1 大面積薄膜制備工藝發(fā)展歷程
1.2.2 大面積鐵電TFT陣列的應用及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 大面積鐵電TFT陣列的關(guān)鍵問題
1.3 本論文的選題依據(jù)和主要內(nèi)容
1.3.1 選題依據(jù)
1.3.2 主要內(nèi)容
第2章 BNT薄膜的PLD法制備與性能優(yōu)化
2.1 引言
2.2 BNT薄膜的PLD法制備及性能表征方法
2.3 PLD工藝參數(shù)對BNT薄膜生長的影響
2.3.1 激光能量對BNT薄膜性能的影響
2.3.2 氧氣壓強對BNT薄膜性能的影響
2.3.3 襯底溫度對BNT薄膜性能的影響
2.4 小結(jié)
第3章 大面積BNT薄膜的制備與表征
3.1 引言
3.2 大面積BNT薄膜的PLD法制備
3.3 大面積BNT薄膜的表征
3.3.1 大面積BNT薄膜的厚度均勻性
3.3.2 大面積BNT薄膜的成分均勻性
3.3.3 大面積BNT薄膜的結(jié)晶均勻性
3.3.4 大面積BNT薄膜的光學性能均勻性
3.3.5 大面積BNT薄膜的電學性能均勻性
3.4 小結(jié)
第4章 ZnO/BNT鐵電TFT的制備與表征
4.1 引言
4.2 ZnO薄膜的制備與性能表征
4.2.1 ZnO薄膜的制備過程
4.2.2 ZnO薄膜的微觀結(jié)構(gòu)與電學性能
4.3 ZnO/SiO2 TFT的制備及性能研究
4.4 ZnO/BNT TFT的制備及性能研究
4.4.1 BNT薄膜影響TFT性能的物理機制
4.4.2 ZnO/BNT鐵電TFT的晶體管性能
4.5 小結(jié)
第5章 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的制備與表征
5.1 引言
5.2 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的制備工藝
5.3 BNT薄膜厚度對ZnO/BNT鐵電TFT性能的影響
5.4 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的性能
5.4.1 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的微觀結(jié)構(gòu)
5.4.2 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的輸出特性
5.4.3 ZnO/BNT鐵電TFT陣列的轉(zhuǎn)移特性
5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及專利
本文編號:3180445
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