氧化物電子材料及其在薄膜晶體管的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2023-06-05 03:04
目前有源矩陣液晶顯示(AMLC D)中主要用氫化非晶硅薄膜晶體管(a-Si:HTFTs)來做面板的像素開關(guān)。a-Si:H TFTs-LCD技術(shù)由于非晶硅的不透明性、低遷移率和閾值電壓的漂移等問題限制了其在液晶顯示中的進一步發(fā)展。氧化物電子材料種類多樣,應(yīng)用廣泛,包含諸如介電材料、鐵電材料、磁性材料、壓電材料、多鐵性材料、高溫超導(dǎo)、外延氧化物、憶阻材料和傳感器等領(lǐng)域。薄膜晶體管按照有源層微結(jié)構(gòu)不同可分為單晶TFTs、多晶TFTs和非晶TFTs。非晶氧化物薄膜晶體管(AOS TFTs),具有高的遷移率、高的透過率及與低溫工藝兼容的優(yōu)點,并且可以使平板面積做得更大,因而是a-Si:H TFTs合適的替代品。本文的研究內(nèi)容集中于氧化物電子材料的制備及其在AOS TF Ts上的應(yīng)用,主要工作如下:1.研究了生長溫度和退火溫度對Zn3Sn2O7(ZTO)薄膜物理特性的影響。在這個工作中,在玻璃襯底上利用射頻濺射的方法生長ZTO薄膜。研究發(fā)現(xiàn)所有制備的薄膜為非晶,與生長溫度無關(guān)。室溫生長的薄膜具有最高的遷移率8.1cm2·V-1·s-1和最低的載流子濃度2.0×1015 cm-3。生長溫度為250℃...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 薄膜晶體管的發(fā)展歷史
1.3 薄膜晶體管應(yīng)用
1.4 TFT器件結(jié)構(gòu)
1.5 TFT器件工作原理
1.6 ZTO材料介紹
1.7 NiO材料介紹
1.8 本論文的工作
1.9 參考文獻
第二章 薄膜沉積及器件制備工藝
2.1 薄膜制備方法介紹
2.1.1 濺射法生長薄膜
2.1.2 原子層沉積法生長薄膜
2.1.3 熱蒸發(fā)法生長薄膜
2.1.4 退火工藝原理
2.2 薄膜表征手段
2.2.1 掃描電子顯微鏡
2.2.2 原子力顯微鏡
2.2.3 X射線衍射
2.2.4 透射光譜
2.2.5 霍爾效應(yīng)測試方法
2.3 光刻工藝
2.3.1 光刻原理
2.3.2 濕法刻蝕
2.3.3 聚焦離子束(FIB)刻蝕
2.3.4 剝離圖案法
2.4 薄膜晶體管器件測試原理
2.4.1 電流-電壓(Ⅰ-Ⅴ)測試
2.4.2 電容-電壓(C-V)測試
2.5 參考文獻
第三章 ZTO薄膜晶體管制備和研究
3.1 引言
3.2 ZTO薄膜結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)
3.3 ZTO-TFT的結(jié)構(gòu)和工藝流程
3.4 Ta2O5柵ZTO薄膜晶體管
3.4.1 透明電極銦錫氧(ITO)的摸索
3.4.2 Ta2O5絕緣層不同生長參數(shù)對器件性能的影響
3.5 基于Ta2O5柵介質(zhì)的ZTO納米線晶體管制備及性能研究
3.5.1 引言
3.5.2 納米線晶體管的制備和測試過程
3.5.3 實驗結(jié)果和討論
3.6 本章小結(jié)
3.7 參考文獻
第四章 TFT中源漏電極接觸電阻對器件性能影響及研究
4.1 引言
4.2 Al2O3柵薄膜晶體管的制備和測試
4.3 結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
4.5 參考文獻
第五章 基于NiO的p型薄膜晶體管制備和研究
5.1 引言
5.2 NiO薄膜及其TFT晶體管的制備過程
5.3 實驗結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
5.5 參考文獻
第六章 總結(jié)和工作展望
6.1 本文的研究工作總結(jié)
6.2 今后工作展望
個人簡歷
本文編號:3831562
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 薄膜晶體管的發(fā)展歷史
1.3 薄膜晶體管應(yīng)用
1.4 TFT器件結(jié)構(gòu)
1.5 TFT器件工作原理
1.6 ZTO材料介紹
1.7 NiO材料介紹
1.8 本論文的工作
1.9 參考文獻
第二章 薄膜沉積及器件制備工藝
2.1 薄膜制備方法介紹
2.1.1 濺射法生長薄膜
2.1.2 原子層沉積法生長薄膜
2.1.3 熱蒸發(fā)法生長薄膜
2.1.4 退火工藝原理
2.2 薄膜表征手段
2.2.1 掃描電子顯微鏡
2.2.2 原子力顯微鏡
2.2.3 X射線衍射
2.2.4 透射光譜
2.2.5 霍爾效應(yīng)測試方法
2.3 光刻工藝
2.3.1 光刻原理
2.3.2 濕法刻蝕
2.3.3 聚焦離子束(FIB)刻蝕
2.3.4 剝離圖案法
2.4 薄膜晶體管器件測試原理
2.4.1 電流-電壓(Ⅰ-Ⅴ)測試
2.4.2 電容-電壓(C-V)測試
2.5 參考文獻
第三章 ZTO薄膜晶體管制備和研究
3.1 引言
3.2 ZTO薄膜結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)
3.3 ZTO-TFT的結(jié)構(gòu)和工藝流程
3.4 Ta2O5柵ZTO薄膜晶體管
3.4.1 透明電極銦錫氧(ITO)的摸索
3.4.2 Ta2O5絕緣層不同生長參數(shù)對器件性能的影響
3.5 基于Ta2O5柵介質(zhì)的ZTO納米線晶體管制備及性能研究
3.5.1 引言
3.5.2 納米線晶體管的制備和測試過程
3.5.3 實驗結(jié)果和討論
3.6 本章小結(jié)
3.7 參考文獻
第四章 TFT中源漏電極接觸電阻對器件性能影響及研究
4.1 引言
4.2 Al2O3柵薄膜晶體管的制備和測試
4.3 結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
4.5 參考文獻
第五章 基于NiO的p型薄膜晶體管制備和研究
5.1 引言
5.2 NiO薄膜及其TFT晶體管的制備過程
5.3 實驗結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
5.5 參考文獻
第六章 總結(jié)和工作展望
6.1 本文的研究工作總結(jié)
6.2 今后工作展望
個人簡歷
本文編號:3831562
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