【摘 要】
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近年来,柔性显示由于其潜在的优势,如轻质、耐摔、可弯曲或折叠等能力,引起了越来越多的关注。然而,对于柔性显示而言,机械应力可能会导致薄膜晶体管(Thin-FilmTransisitors,
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近年来,柔性显示由于其潜在的优势,如轻质、耐摔、可弯曲或折叠等能力,引起了越来越多的关注。然而,对于柔性显示而言,机械应力可能会导致薄膜晶体管(Thin-FilmTransisitors,TFTs)中缺陷或裂纹的产生,引发器件可靠性问题。因此,柔性TFT器件的机械可靠性研究具有重要意义。在研究机械应力对器件特性的影响之前,我们首先应了解器件在不同形变模式(如弯曲和拉伸)下应力/应变的分布特点。借助有限元仿真软件ANSYS,本文中我们仿真了柔性低温多晶硅TFTs在弯曲和拉伸条件下应力/应变分布,并且与材料力学中数学公式计算出的理论值作了对比分析。接下来,通过监测器件在动态拉伸过程中的电学特性,我们研究了柔性非晶铟镓锌氧化物TFTs的机械可靠性。实验结果发现,随着拉伸次数的增加,器件退化主要表现为开态电流降低、关态电流增大、而亚阈值区和阈值电压几乎没有变化。根据器件开态电流退化量与拉力之间近似线性的依赖关系,提取出非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)和SiO2复合膜的临界应变为0.21%。在机械应力的诱导下器件沟道和栅氧界面产生的少量纳米级尺寸的微裂纹(仅仅引入了少量的界面缺陷),可以完全解释我们所观察到的退化现象。
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