液晶顯示在我們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用促使晶體管材料不斷更新?lián)Q代。作為替代傳統(tǒng)介電層的理想材料,高k介電材料的出現(xiàn)為液晶顯示技術(shù)的發(fā)展提供了無限可能。氧化鋁其具有較高的介電常數(shù)（k=9.0）和較大的帶隙（Eg=8.7eV）,是最有潛力的高k介電材料之一。然而,傳統(tǒng)的Al2O3薄膜通常采用原子層沉積和化學(xué)氣相沉積等真空方法沉積,盡管可以得到高質(zhì)量的介電薄膜,但制備成本較高。本論文采用低成本的溶膠凝膠法制備了Al2O3薄膜,探究了退火溫度對氧化鋁薄膜的影響。并制備了 InZnO薄膜晶體管（IZO/Al2O3 TFT）,通過輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線對器件進行了性能表征。同時,發(fā)展了一種新的低溫光波退火方式,成功實現(xiàn)了氧化鋁介電層的低溫液相制備;最后,將低溫光波退火應(yīng)用于ZnO薄膜的制備。首先,我們通過溶膠凝膠法制備了Al2O3薄膜,研究了 300-600℃的退火溫度對Al2O3薄膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。所有的Al2O3薄膜均屬于非晶態(tài),薄膜光滑連續(xù),沒有明顯的裂紋或者氣孔。在可見光范圍內(nèi)的光學(xué)透過率均高于95%,帶隙隨退火溫度增加而變大。XPS結(jié)果表明,提高退火溫度可以有效的促進金屬氧的形成... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?－１不同介電層的（ａ）電容和（ｂ）漏電［ｌ?１１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?（ａ）?Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ａｎｄ?（ｂ）?Ｌｅａｋａｇｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌａｙｅｒｓ??１１２１

Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＫＨｚ）?Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?（ＭＶ／ｃｍ）??圖１?－１不同介電層的（ａ）電容和（ｂ）漏電［ｌ?１１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?（ａ）?Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ａｎｄ?（ｂ）?Ｌｅａｋａｇｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌａｙｅｒｓ??Ｚｈａｎｇ１１２１等人使用氯化鉿作為鉿源，乙醇為溶劑，探究溫度退火制備??的氧化鉿介電性能差異。實驗結(jié)果表明５００°Ｃ退火得到的氧化鉿薄膜在４．５??ＭＶ／ｃｍ的場強卜漏電只有｜ｘｌ（Ｔ４?Ａ／ｃｍ２。以此為基礎(chǔ)制備的丨ＺＯ－ＴＦＴ遷移率達??３６．９ｃｍ２／Ｖｓ，閾值電壓１．８Ｖ，開關(guān)比高達１０＇??Ｌｉｕ｜ｌ３〇人經(jīng)過小同溫度（５０？５５０＂Ｃ?）退火制備ｒ氧化鈧薄膜。其中，經(jīng)３５０Ｔ；??退火得到的氧化鈧薄膜表面平滑，２０?Ｈｚ的頻率下電容為４６０?ｎＦ／ｃｍ２，漏電流在??２?ＭＶ／ｃｍ場強Ｆ小于０．?３?ｎＡ／ｃｍ２３在此柚礎(chǔ)上制備的ｎ型ＩＺＯ－ＴＦＴ遷移率為２７．７１??ｃｍ２／Ｖｓ，幵關(guān)比為１０７，閾值電壓為０．５２?Ｖ，亞閾值擺幅為０．１?Ｖ／ｄｅｃ；?ｐ型ＣｕＯ?ＴＦＴ??也表現(xiàn)／較為出色的電學(xué)性能，遷移宇為０．７８ｃｍ２／Ｖｓ，幵；＜：比為１０５，閾值電ＪＫ??為０．６?Ｖ，亞閾值擺幅為０．４?Ｖ／ｄｅｃ。??Ｚｈｕ［ｌ４］等人使用水溶液法制備／?ＺｒＧｄＯｘ薄膜

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??Ｘｕ［３４］等人在２００°Ｃ下退火成功制備了氧化鎵介電層，其性能如圖１－３，在２??ＭＶ／ｃｍ場強下漏電為２．４ｘｌ〇－６Ａ／ｃｍ２，１００?Ｈｚ時電容為Ｉ９３ｎＦ／ｃｍ２，介電常數(shù)為??１２．２，在此基礎(chǔ)上制備的Ｉｎ２０３－ＴＦＴ遷移率為１．０ｃｍ２／Ｖｓ，幵關(guān)比約１０５，具有較??低的操作電丨－ｋ?（？４Ｖ）。??（ａ）＾?１０?ＴＺｌ?（ｂ）？＾??〇?ｉ〇２?＿ｉｏｏ°ｃ?／?＇?１?Ｅ??＜?１〇，．，?—?ｉｓ〇；ｃ?ｊ?ｆ?二、?一．■＇?４??》１。＇?／?￡＇〇３?：?Ｙ??Ｌ。＇?＾?Ｓ?－ｉｏｏ?〇?＼?＼??ｖ°：ｉｒ?－２Ｍｔｃ?Ｖ??卜?ｆ?Ｑ－１０＇－????］?ｊ?ｇ－?．．．．．．Ｊ?－?．．．．．．．ｉ?．???ｉ?．?．．．．．．．??Ｑ?〇？〇?０．５?１．０?１５?２．０?ｉ〇２?ｉ〇Ｊ?ｉ〇４?１０ｓ?ｉ〇６??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?（ＭＶ／ｃｍ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）??圖１－３不同退火溫度得到的氧化鎵介電層的（ａ）漏電及（ｂ）電容＾??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?（ａ）?Ｌｅａｋａｇｅ?ｃｕｉＴｅｎｔ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ｖｓ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ｖｓ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｏｆ??ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ?Ｇａ２〇＾?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ?ａｎｎｅａｌｅｄ?ａｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??１．４半導(dǎo)體材料??八十年代

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Full-solution-processed high mobility zinc-tin-oxide thin-film-transistors[J]. ZHANG YunGe,HUANG GenMao,DUAN Lian,DONG GuiFang,ZHANG DeQiang,QIU Yong.  Science China（Technological Sciences）. 2016(09)
[2]高介電常數(shù)柵介質(zhì)材料研究動態(tài)[J]. 周曉強,凌惠琴,毛大立,李明.  微電子學(xué). 2005(02)

碩士論文
[1]溶液法制備氧化鉿介電層及其在薄膜晶體管中的應(yīng)用[D]. 張豐.青島大學(xué) 2016
[2]a-IGZO TFT制備工藝和性能的研究[D]. 王雪霞.山東大學(xué) 2014
[3]低壓IZO基氧化物薄膜晶體管的研究[D]. 顏鐘惠.湖南大學(xué) 2013
[4]ZnO薄膜的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 李爽.山東建筑大學(xué) 2010
[5]ZnO透明薄膜的制備及特性研究[D]. 李雪.大連理工大學(xué) 2009
[6]ZnO薄膜的制備與發(fā)光性能的研究[D]. 劉曉艷.中南大學(xué) 2007



本文編號：3592557