【摘要】：以P型100硅作為襯底,采用射頻磁控濺射技術(shù),在室溫下制備了氮摻雜氧化銦錫鋅薄膜晶體管(ITZO TFTs),研究了氮?dú)饬髁繉?duì)氧化銦錫鋅薄膜晶體管結(jié)構(gòu)、光學(xué)、電學(xué)特性以及穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在不同氮?dú)饬髁織l件下制備的氧化銦錫鋅薄膜均為非晶態(tài),在可見光范圍內(nèi)的平均透過(guò)率均在90%左右,光學(xué)帶隙數(shù)值在3.28~3.32 e V之間變化。在氮?dú)饬髁繛? m L/min時(shí)制備的ITZO TFTs,有源層與柵極電介質(zhì)界面處的界面態(tài)密度(N~(max)_s)僅為4.3×10~(11)cm~(-2),場(chǎng)效應(yīng)遷移率(μ_(FE))為18.72 cm~2/(V·s),開關(guān)比(I_(on/off))為10~6,亞閾值擺幅(S)為0.39 V/dec,電學(xué)性能最優(yōu)。柵極正偏壓應(yīng)力測(cè)試結(jié)果表明,該器件具有最強(qiáng)的穩(wěn)定性。因此,適量的氮摻雜可有效地實(shí)現(xiàn)器件氧空位的鈍化,降低器件的界面態(tài)密度,提高ITZO TFTs的電學(xué)性能及穩(wěn)定性。
[Abstract]:The structure and optical properties of indium tin zinc oxide thin film transistors (ITZO TFTs),) with nitrogen flow rate and indium tin zinc oxide thin film transistors were investigated by RF magnetron sputtering technique using P-type 100 silicon as substrate, and the effect of nitrogen flow rate on the structure and optical properties of indium tin zinc oxide thin film transistors was investigated. The effects of electrical properties and stability. The experimental results show that the indium tin zinc oxide films prepared at different nitrogen flow rates are amorphous, the average transmittance is about 90% in the visible range, and the optical band gap values vary from 3.28 to 3.32 EV. When the nitrogen flow rate is 4 m L/min, the interfacial state density (N- (max) _ s) at the interface between ITZO TFTs, active layer and gate dielectric is only 4.3 脳 10 ~ (11) cm~ (-2), the field effect mobility (渭 _ (FE) is 18.72 cm~2/ (V s), switching ratio (I _ (on/off), and the sub-threshold swing ratio (S) is 0.39 V / r. The results of the grid positive bias stress test show that the device has the strongest stability. Therefore, proper nitrogen doping can effectively achieve oxygen vacancy passivation, reduce the interfacial state density of the device, and improve the electrical properties and stability of ITZO TFTs.
【作者單位】： 山東大學(xué)空間科學(xué)與物理學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11504202) 山東省科技攻關(guān)課題(2014GGX102022)資助項(xiàng)目~~
【分類號(hào)】：TN321.5

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本文編號(hào)：2263052