本文選題：薄膜晶體管　切入點(diǎn)：變頻電容-電壓　出處：《物理學(xué)報(bào)》2016年12期

【摘要】：本文針對(duì)銦鋅氧化物薄膜晶體管(IZO TFT)的低頻噪聲特性與變頻電容-電壓特性展開(kāi)試驗(yàn)研究,基于上述特性對(duì)有源層內(nèi)局域態(tài)密度及其在禁帶中的分布進(jìn)行參數(shù)提取.首先,基于IZO TFT的亞閾區(qū)I-V特性提取器件表面勢(shì)隨柵源電壓的變化關(guān)系.基于載流子數(shù)隨機(jī)漲落模型,在考慮有源層內(nèi)缺陷態(tài)俘獲/釋放載流子效應(yīng)基礎(chǔ)上,通過(guò)γ因子提取深能態(tài)陷阱的特征溫度;基于溝道電流噪聲功率譜密度及平帶電壓噪聲功率譜密度的測(cè)量,提取IZO TFT有源層內(nèi)局域態(tài)密度及其分布.試驗(yàn)結(jié)果表明,帶尾態(tài)缺陷在禁帶內(nèi)隨能量呈e指數(shù)變化趨勢(shì),其導(dǎo)帶底密度N1TA約為3.42×10~(20)cm~(-3)·eV-,特征溫度TTA約為135 K.隨后,將C-V特性與線(xiàn)性區(qū)I-V特性相結(jié)合,對(duì)柵端寄生電阻、漏端寄生電阻、源端寄生電阻進(jìn)行提取與分離.在考慮有源層內(nèi)局域態(tài)所俘獲電荷與自由載流子的情況下,基于變頻C-V特性對(duì)IZO TFT有源層內(nèi)局域態(tài)分布進(jìn)行參數(shù)提取.試驗(yàn)結(jié)果表明,深能態(tài)與帶尾態(tài)在禁帶內(nèi)隨能量均呈e指數(shù)變化趨勢(shì),深能態(tài)在導(dǎo)帶底密度NDA約為5.4×10~(15)cm~(-3)·eV~(-1),特征溫度TDA約為711 K,而帶尾態(tài)在導(dǎo)帶底密度NTA約為1.99×10~(20)cm~(-3)·eV~(-1),特征溫度TTA約為183 K.最后,對(duì)以上兩種局域態(tài)提取方法進(jìn)行對(duì)比與分析.
[Abstract]:In this paper, the low frequency noise characteristics and frequency conversion capacitance-voltage characteristics of indium zinc oxide thin film transistor (IZO TFT) are experimentally studied. Based on the above characteristics, the local density of states in active layer and its distribution in bandgap are extracted.Firstly, based on the subthreshold I-V characteristics of IZO TFT, the relationship between the gate voltage and the surface potential of the device is extracted.Based on the random fluctuation model of carrier number, the characteristic temperature of deep energy state trap is extracted by 緯 factor considering the carrier capture / release effect of defect state in active layer.Based on the measurement of channel current noise power spectrum density and flat band voltage noise power spectrum density, the local state density and its distribution in IZO TFT active layer are extracted.The experimental results show that the band tail defects show an e exponential trend with energy in the gap band. The conduction band bottom density (N1TA) is about 3.42 脳 10 ~ (10) ~ (20) cm ~ (-1) cm ~ (-1) -3) eV-and the characteristic temperature (TTA) is about 135K.Then, the C-V characteristic is combined with the linear I-V characteristic to extract and separate the gate parasitic resistance, the drain parasitic resistance and the source parasitic resistance.Based on the characteristic of frequency conversion C-V, the local state distribution in IZO TFT active layer is extracted based on the local state capture charge and free carrier in active layer.Finally, the two local state extraction methods are compared and analyzed.
【作者單位】： 華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院;工業(yè)和信息化部電子第五研究所
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61574048,61574062,61204112) 廣東省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):2014A030313656,2015A030306002)資助的課題~~
【分類(lèi)號(hào)】：TN321.5

【參考文獻(xiàn)】

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