氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管（TFT）由于具有高遷移率、低工藝溫度、可見(jiàn)光波段透明的優(yōu)點(diǎn),在平板顯示領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而傳統(tǒng)的柵介質(zhì)材料電容較小使得薄膜晶體管工作電壓一般在10 V以上,導(dǎo)致其在便攜式低功耗電子領(lǐng)域中的應(yīng)用受到限制。為解決這一問(wèn)題,本論文研究了以具有巨大雙電層電容效應(yīng)的聚電解質(zhì)作為柵介質(zhì)的薄膜晶體管。由于聚電解質(zhì)具有巨大雙電層電容效應(yīng),這類晶體管可在較低電壓下工作。本文主要包括以下內(nèi)容:（1）采用無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化聚電解質(zhì)作為晶體管的柵介質(zhì)層,成功研制出ZnO雙電層薄膜晶體管（EDLTs）,器件表現(xiàn)出了非常高的開(kāi)關(guān)電流比（>10~7）和比較低的閾值電壓（<3 V）。為提升晶體管性能,研究了濺射過(guò)程中有源層厚度、氧氬流量比和沉積溫度對(duì)晶體管電學(xué)特性的影響。在室溫下,氧氬流量比為5/25 sccm制備的器件有著優(yōu)異的性能:開(kāi)關(guān)電流比高達(dá)4.66×10~8,閾值電壓為2.4 V,亞閾值擺幅為61 mV dec^-1,跨導(dǎo)為8.4 mS。此外,通過(guò)升高薄膜沉積溫度,晶體管閾值電壓會(huì)進(jìn)一步下降,循環(huán)測(cè)試下器件的性能更加穩(wěn)定,但是會(huì)導(dǎo)致關(guān)態(tài)電流增加。（... 

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電解質(zhì)柵控薄膜晶體管簡(jiǎn)介
        1.2.1 電解質(zhì)柵控薄膜晶體管的工作原理
        1.2.2 電解質(zhì)柵控薄膜晶體管的性能參數(shù)
    1.3 電解質(zhì)柵控薄膜晶體管的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 EGTs中的溝道層材料
        1.3.2 EGTs中的柵介質(zhì)材料
    1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
2 樣品的制備與表征方法
    2.1 晶體管源漏電極的圖形化工藝
        2.1.1 光刻與刻蝕技術(shù)
        2.1.2 源漏電極的圖形化工藝流程
    2.2 磁控濺射技術(shù)
        2.2.1 磁控濺射原理
        2.2.2 磁控濺射設(shè)備簡(jiǎn)介
    2.3 有源層薄膜表征技術(shù)
        2.3.1 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.2 X射線衍射(XRD)
        2.3.3 原子力顯微鏡(AFM)
    2.4 晶體管器件的電學(xué)特性表征設(shè)備
        2.4.1 半導(dǎo)體器件參數(shù)分析儀
        2.4.2 手動(dòng)探針臺(tái)
    2.5 本章小結(jié)
3 聚電解質(zhì)柵控氧化鋅薄膜晶體管
    3.1 氧化鋅雙電層薄膜晶體管的制備
    3.2 氧化鋅薄膜的表征與分析
        3.2.1 ZnO薄膜的X射線衍射(XRD)測(cè)定
        3.2.2 ZnO薄膜的原子力顯微鏡(AFM)分析
    3.3 氧化鋅雙電層薄膜晶體管電學(xué)性能分析
        3.3.1 ZnO雙電層薄膜晶體管的工作原理
        3.3.2 有源層厚度對(duì)ZnO雙電層薄膜晶體管性能的影響
        3.3.3 氧氬流量比對(duì)ZnO雙電層薄膜晶體管性能的影響
        3.3.4 沉積溫度對(duì)ZnO雙電層薄膜晶體管性能的影響
        3.3.5 ZnO雙電層薄膜晶體管的循環(huán)測(cè)試分析
    3.4 本章小結(jié)
4 聚電解質(zhì)柵控三氧化鎢薄膜晶體管
    4.1 三氧化鎢電化學(xué)薄膜晶體管的制備
    4.2 三氧化鎢薄膜的表征與分析
        4.2.1 WO_3 薄膜的X射線光電子能譜(XPS)分析
        4.2.2 WO_3 薄膜的X射線衍射(XRD)測(cè)定
        4.2.3 WO_3 薄膜的原子力顯微鏡(AFM)分析
    4.3 三氧化鎢電化學(xué)薄膜晶體管電致變色性能分析
    4.4 三氧化鎢電化學(xué)薄膜晶體管電學(xué)性能分析
        4.4.1 氧氬流量比對(duì)多晶WO_3電化學(xué)薄膜晶體管性能的影響
        4.4.2 聚電解質(zhì)中Li~+含量對(duì)多晶WO_3電化學(xué)薄膜晶體管性能的影響..
        4.4.3 非晶WO_3電化學(xué)薄膜晶體管電學(xué)性能測(cè)試
        4.4.4 源漏電場(chǎng)下Li~+對(duì)WO_3溝道層的電導(dǎo)調(diào)制特性研究
    4.5 本章小結(jié)
5 基于聚電解質(zhì)柵控三氧化鎢晶體管的人工突觸研究
    5.1 興奮性突觸后電流的模擬與調(diào)控
    5.2 突觸可塑性的模擬與調(diào)控
        5.2.1 短期突觸可塑性的模擬與調(diào)控
        5.2.2 長(zhǎng)期突觸可塑性的模擬與調(diào)控
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3650151