本文關(guān)鍵詞：InZnO:N薄膜晶體管的研制

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【摘要】：薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)廣泛應(yīng)用于顯示領(lǐng)域,隨著人們對(duì)顯示器件尺寸和性能需求的提高,非晶硅TFT因遷移率太低(小于1cm2/Vs)、多晶硅TFT大面積一致性差以及對(duì)可見(jiàn)光敏感等缺點(diǎn)已不能滿足其在工業(yè)上的應(yīng)用。以ZnO為代表的金屬氧化物薄膜晶體管以光敏性弱、遷移率高、開(kāi)口率高等優(yōu)點(diǎn)吸引了越來(lái)越多的關(guān)注和研究。但是,ZnO基TFT現(xiàn)階段也存在如0空位、Zn填隙等缺陷,性能不穩(wěn)定,遷移率還不足夠高等問(wèn)題,這些都限制了透明金屬氧化物TFT的進(jìn)一步發(fā)展。針對(duì)以上問(wèn)題,我們用磁控濺射的方法研制了InZnO:N-TFT,并通過(guò)優(yōu)化制備InZnO:N薄膜的條件,提高InZnO:N-TFT的電學(xué)性能。本文主要研究工作如下：一、研究了有源層厚度對(duì)InZnO:N-TFT性能的影響,結(jié)果表明,隨著InZnO:N薄膜厚度的增加,遷移率先增加后減小。當(dāng)有源層厚度為30nm時(shí)器件性能最佳,其遷移率為37.1cm2/Vs,閾值電壓為-9.1 V,開(kāi)關(guān)比為2.4E+07；二、研究了退火溫度對(duì)InZnO:N-TFT性能的影響,結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi)隨著退火溫度的增加,器件性能逐漸變好；退火溫度過(guò)高時(shí),器件性能急劇退化。當(dāng)退火溫度為950℃時(shí),晶體管性能最佳,其遷移率為37.1cm2/V s,閾值電壓為-9.1 V,開(kāi)關(guān)比為2.4E+07；三、研究了器件濺射過(guò)程中O2/Ar對(duì)InZnO:N-TFT性能的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)適量的氧氣可以幫助提高有源層的質(zhì)量,當(dāng)氧氣流量為1SCCM時(shí),即O2/Ar等于1／30時(shí),器件性能最佳,其遷移率為39.3cm2/Vs,閾值電壓為2.4 V,開(kāi)關(guān)比為2.2E+07。四、研究了器件溝道寬長(zhǎng)比及溝道長(zhǎng)對(duì)器件性能的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在固定溝道寬的情況下,隨著寬長(zhǎng)比的減小器件性能退化；在固定寬長(zhǎng)比的情況下,器件性能隨著溝道長(zhǎng)的減小而增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：InZnO:N 薄膜晶體管 遷移率 開(kāi)關(guān)比
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN321.5
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 薄膜晶體管的應(yīng)用及發(fā)展11-14
• 1.2.1 不同應(yīng)用背景對(duì)TFT技術(shù)的需求11-13
• 1.2.2 不同半導(dǎo)體材料TFT的比較13-14
• 1.3 薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)、原理及性能表征14-18
• 1.3.1 薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.2 薄膜晶體管的原理15-16
• 1.3.3 薄膜晶體管的性能表征16-18
• 1.4 本文的研究目標(biāo)及選題意義18
• 1.5 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排18-20
• 第二章 有源層厚度對(duì)InZnO：N-TFT性能的影響20-28
• 2.1 器件制備20-21
• 2.2 分析與討論21-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 退火溫度對(duì)InZnO：N-TFT性能的影響28-34
• 3.1 器件制備28-29
• 3.2 分析與討論29-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 O_2/Ar對(duì)InZnO: N-TFT性能的影響34-39
• 4.1 器件制備34
• 4.2 分析與討論34-38
• 4.3 本章小結(jié)38-39
• 第五章 溝道寬長(zhǎng)比、溝道長(zhǎng)對(duì)InZnO：N-TFT性能的影響39-46
• 5.1 器件制備39
• 5.2 分析與討論39-45
• 5.2.1 寬長(zhǎng)比對(duì)InZnO：N-TFT性能的影響39-42
• 5.2.2 溝道長(zhǎng)對(duì)InZnO：N-TFT性能的影響42-45
• 5.3 本章小結(jié)45-46
• 第六章 結(jié)論46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果50-52
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集52

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