本文選題：ZnO薄膜 + ZnO-TFT�。� 參考：《北京交通大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：本論文首先用磁控濺射制備了ZnO薄膜,并用該薄膜制備了ZnO-TFT,為了提升器件的性能,論文從退火溫度和薄膜厚度等方面對ZnO-TFT進(jìn)行了研究。最后用溶膠凝膠法制備了ZnO-TFT,比較了溶膠凝膠法與磁控濺射制備工藝的優(yōu)缺點。 (1)我們首先研究了不同退火溫度對器件性能的影響。實驗中用磁控濺射制備了ZnO薄膜,首先對ZnO薄膜經(jīng)過300℃、400℃和500℃退火,不同的薄膜經(jīng)過XRD和AFM表征后,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過不同溫度退火后,薄膜都結(jié)晶良好,薄膜的晶粒尺寸隨著退火溫度的升高不斷增大,三種薄膜都有很好的致密性。然后我們再在三種薄膜上鍍上電極制備了TFT器件,經(jīng)過比較,隨著退火溫度從300℃升高到500℃,器件的遷移率從0.8×10-2 cm2/Vs上升到5.0×10-2 cm2/Vs,開關(guān)比從3×102提高到2.8×103,閾值電壓從34V降低到26V。 (2)在研究不同厚度對器件性能影響中,我們用磁控濺射分別制備了48nm,60nm和72nm的不同厚度的ZnO薄膜,這些薄膜都經(jīng)過500℃的退火。薄膜經(jīng)過SEM表征,可以清晰看到不同厚度的ZnO薄膜都具有良好的結(jié)晶。然后用這些不同厚度的薄膜制備成TFT器件。經(jīng)過測試,隨著ZnO薄膜的厚度從72nm減小到48nm, ZnO-TFT器件的遷移率從6.9×10-2cm2/Vs上升到2.12×10-1cm2/Vs,開關(guān)比都在4.2×102左右,閾值電壓也不斷下降。說明ZnO薄膜的厚度減小能提高器件的性能。 (3)最后我們應(yīng)用溶膠凝膠法制備了ZnO薄膜,薄膜分別經(jīng)過300℃和500℃退火,經(jīng)過XRD和SEM表征,薄膜在500℃退火后的結(jié)晶程度明顯好于300℃,隨著退火溫度的升高,薄膜中的晶粒尺寸也在不斷增大。用這兩種薄膜做的器件對比中,隨著退火溫度從300℃上升到500℃,器件的遷移率1.28×10-3cm2/Vs提高2.42×10-2cm2/Vs,開關(guān)比變化不大,在4.0×102左右,閾值電壓從21V下降到了5V。在分別應(yīng)用了磁控濺射制備工藝和溶膠凝膠法制備出的ZnO薄膜性能對比中,我們可以看出,用磁控濺射制備的ZnO薄膜具有更高的致密性和平整性,相同條件下,用磁控濺射制備的ZnO-TFT器件較溶膠凝膠法擁有更好的性能,但溶膠凝膠法制備的條件沒有磁控濺射要求的苛刻,溶膠凝膠法適合大面積生產(chǎn),在空氣中就能制備薄膜,不需要高真空環(huán)境,制備的成本低廉,是一種很有潛力的制備工藝。
[Abstract]:In this thesis, ZnO thin films were prepared by magnetron sputtering and ZnO-TFT thin films were prepared. In order to improve the properties of the devices, the annealing temperature and the thickness of ZnO-TFT films were studied in this paper. Finally, ZnO-TFTs were prepared by sol-gel method, and the advantages and disadvantages of sol-gel method and magnetron sputtering technology were compared. First, we studied the effect of different annealing temperature on the performance of the device. In the experiment, ZnO thin films were prepared by magnetron sputtering. The ZnO films were annealed at 300 鈩，

本文編號：1820139