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機(jī)械應(yīng)力下多晶硅薄膜晶體管和負(fù)柵壓偏置下非晶銦鎵鋅氧薄膜晶體管的可靠性研究

發(fā)布時(shí)間:2017-03-18 00:04

  本文關(guān)鍵詞:機(jī)械應(yīng)力下多晶硅薄膜晶體管和負(fù)柵壓偏置下非晶銦鎵鋅氧薄膜晶體管的可靠性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:本文主要研究了柔性p溝道低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)在重復(fù)彎曲和拉伸應(yīng)力下的機(jī)械應(yīng)力可靠性。受到反復(fù)彎曲和拉伸應(yīng)力后,它們的退化現(xiàn)象基本相同,閾值電壓向正方向移動(dòng),亞閾值區(qū)基本上沒有變化。機(jī)械應(yīng)力過程中會(huì)使得多晶硅層產(chǎn)生電子,從而使得閾值電壓發(fā)生變化。彎曲頻率越快和施加拉力越大都會(huì)加速器件退化。部分器件在機(jī)械應(yīng)力過程中發(fā)生損壞,損壞原因一般是金屬線或柵絕緣層和溝道層的斷裂造成器件失效。損壞位置一般位于兩種材料的界面處,ANSYS仿真發(fā)現(xiàn)該位置有一個(gè)應(yīng)力突變,使得器件容易在此位置損壞。提醒我們可以在器件的上方加上應(yīng)力緩沖層來改善這種情況。隨后,本文還研究了在負(fù)柵偏壓溫度應(yīng)力下(NBTS)的非晶銦鎵鋅氧化物薄膜晶體管(a-IGZO TFT)的退化研究。在NBTS下,器件的閾值電壓會(huì)負(fù)向移動(dòng),并伴有亞閾值擺幅的退化,這是由于a-IGZO中的離子化的氧空位在電場(chǎng)的作用下發(fā)生移動(dòng),并在界面處發(fā)生積累造成的。此外我們發(fā)現(xiàn)拉伸指數(shù)模型可以很好的擬合閾值電壓的變化量。通過提取模型中參數(shù)發(fā)現(xiàn),提取的有效能量勢(shì)壘E?的為0.74?0.3eV,它代表離子化的氧空位移動(dòng)到IGZO和二氧化硅界面所需要的平均能量。
【關(guān)鍵詞】:可靠性 柔性 低溫多晶硅薄膜晶體管 負(fù)柵偏壓溫度應(yīng)力 非晶銦鎵鋅氧化物薄膜晶體管
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN321.5
【目錄】:
  • 中文摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第一章 緒論8-21
  • 1.1 薄膜晶體管簡介8-10
  • 1.2 透明非晶氧化物半導(dǎo)體簡介10-13
  • 1.3 多晶硅薄膜晶體管簡介13-14
  • 1.4 本論文研究方法和實(shí)驗(yàn)儀器14-17
  • 1.5 本文的主要工作及論文結(jié)構(gòu)安排17-19
  • 參考文獻(xiàn)19-21
  • 第二章 機(jī)械應(yīng)力對(duì)LTPS TFT性能的影響21-42
  • 2.1 柔性顯示發(fā)展?fàn)顩r21-24
  • 2.2 動(dòng)態(tài)彎曲對(duì)柔性LTPS TFT電學(xué)性能的影響24-27
  • 2.3 動(dòng)態(tài)彎曲對(duì)柔性LTPS TFT破壞的分析27-30
  • 2.4 彎曲情況下器件應(yīng)力分布仿真30-33
  • 2.5 動(dòng)態(tài)拉伸對(duì)柔性LTPS TFT電學(xué)性能的影響33-37
  • 2.6 動(dòng)態(tài)拉伸對(duì)柔性LTPS TFT破壞的分析37-39
  • 2.7 拉伸情況下器件應(yīng)力分布仿真39-40
  • 2.8 本章小結(jié)40-41
  • 參考文獻(xiàn)41-42
  • 第三章 a-IGZO TFT在負(fù)柵偏壓應(yīng)力下的退化42-52
  • 3.1 a-IGZO TFT在NBTS下的研究現(xiàn)狀42-43
  • 3.2 拉伸指數(shù)模型43-44
  • 3.3 a-IGZO TFT在NBTS下的參數(shù)擬合44-49
  • 3.4 本章小結(jié)49-50
  • 參考文獻(xiàn)50-52
  • 第四章 結(jié)論及未來工作52-54
  • 4.1 本文結(jié)論52
  • 4.2 未來工作52-54
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文54-55
  • 致謝55-56

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本文編號(hào):253636

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