【摘要】：采用Silvaco軟件的Atlas對耗盡型單柵、雙柵非晶銦鋅氧化物薄膜晶體管SG a-IZO TFT、DG a-IZO TFT進(jìn)行二維器件模擬。討論了a-IZO層的厚度、態(tài)密度模型參數(shù)對耗盡型SG a-IZO TFT的電特性影響。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)a-IZO層厚度達(dá)到60 nm及以上時,器件的關(guān)斷電流急劇上升。分析了態(tài)密度模型參數(shù)對單柵器件的電特性影響。對耗盡型SG a-IZO TFT與DG a-IZO TFT的電特性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,DG器件在開啟電壓、亞閾值擺幅、開態(tài)電流等方面表現(xiàn)更佳。
【圖文】：

本文使用的SG a-IZO TFT、DG a-IZO TFT分別如圖1(a)、圖1(b)所示。圖1(a)中,采用底柵頂接觸方式,溝道長度L為30 μm、寬W為180μm、柵極絕緣層厚度為100 nm,有源層厚度設(shè)為d。圖1(b)中,采用源漏極非對稱結(jié)構(gòu),與實際的雙柵器件的結(jié)構(gòu)一樣[7-8]。在器件模擬時,a-IZO的DOS缺陷態(tài)包括指數(shù)分布的導(dǎo)帶/價帶尾態(tài)能級(gta、gtd)和高斯分布的氧空位態(tài)、深能級陷阱態(tài)(ggd、gga)。a-IZO材料的DOS模型如圖2所示。這些能級的表達(dá)式為:

式中,E表示能級,EC為導(dǎo)帶底能級、EV為價帶頂能級、nta和ntd分別為導(dǎo)帶尾態(tài)密度、價帶尾態(tài)密度,Wta和Wtd分別為導(dǎo)帶尾態(tài)特征能、價帶尾態(tài)特征能。ngd和nga分別為氧空位態(tài)的峰值密度和受主深能級陷阱態(tài)的峰值密度,Egd和Ega分別為氧空位態(tài)和受主深能級陷阱態(tài)兩個能級峰值所處的位置,Wgd和Wga分別為氧空位態(tài)和受主深能級陷阱態(tài)兩個能級的衰變能量。運(yùn)用Silvaco軟件進(jìn)行模擬,采用Fermi模型進(jìn)行載流子統(tǒng)計,采用Gummel+Newton組合方法進(jìn)行數(shù)值計算。源、漏極與a-IZO層的接觸設(shè)為肖特基接觸,柵極材料為n型多晶硅。a-IZO材料的電子親和勢X為[9]:

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本文編號：2597325