溶液加工法制备的氧化物薄膜晶体管

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:irolu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于氧化锌(ZnO)的氧化物半导体材料由于其具有迁移率高、可见光透过性好、制备成本较低等优点而被认为是最适合作为薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)的有源材料之一。目前,基于溅射工艺的ZnO(特别是掺In和Ga的ZnO,简称IGZO)TFT的性能比较优异、工艺也较为成熟。然而它的不足之处在于采用溅射的方法在制备薄膜的过程中需要相对昂贵的真空设备,导致其工艺成本较高。与溅射法相对应的溶液加工法不仅避免了使用昂贵的真空设备,而且能与未来的喷墨打印(ink-jet printing)、卷对卷(roll-to-roll)工艺兼容,能够显著降低工艺成本。因此,溶液加工法的ZnO-TFT的研究具有一定的战略意义,也是当前TFT领域的一个热门的研究方向。然而,与溅射法相比,溶液加工法的ZnO-TFT至少面临两方面不足:一是溶液加工法需要较高的热处理温度才能使前驱体分解并形成质量较高的薄膜,难以和大多数的柔性衬底兼容;二是溶液加工的过程容易引入杂质而产生缺陷,造成性能和工艺再现性较差。针对以上不足,本论文致力于研究降低ZnO-TFT的制备温度和提高ZnO-TFT的电学性能两方面问题。在降低ZnO-TFT的制备温度方面,本论文采用一种无碳的氨络合物作为前驱体溶液。这种络合物溶液可在较低的温度下(不高于180°C)完成金属与氨的分解以及氢氧化物的脱水缩合,并形成ZnO多晶薄膜。同时本论文还结合了室温下的阳极氧化工艺和120°C下的高分子钝化层工艺,实现了低温、低成本的ZnO-TFT,场效应迁移率达0.9cm2/Vs。在提高ZnO-TFT的电学性能方面,由于未掺杂的ZnO通常是多晶态的,晶界的存在对TFT器件的性能有很大的影响,因此本论文利用掺杂的方法来提高ZnO-TFT的电学性能。通过前驱体溶液的共混配制对ZnO掺杂In、Ga、Sn等元素来形成非晶态氧化物,获得高性能的TFT器件。实验中分别制备了InZnO(IZO)、InGaZnO(IGZO)和SnZnO(ZTO)氧化物半导体薄膜,并对各种参数进行了优化。发现在ZnO中掺入In或Sn元素后,器件的迁移率能够得到大幅的提升,特别是制备的ZTO-TFT,其迁移率达37cm2/Vs左右;而Ga的掺入则可以抑制载流子的浓度,降低关态电流,从而提高器件的开关比(Ion/Ioff)。
其他文献
目的:研究体外循环术后术后认知功能损伤的分子机制,探讨microRNAs在大鼠体外循环术后认知功能障碍发生发展过程中的作用机制,为POCD的诊断和治疗提供理论依据。方法:选择健康雄性SD老年大鼠72只,1820月龄,通过掷硬币法随机分为Sham组和CPB组,每组36只,CPB组大鼠麻醉后进行体外循环手术,Sham组大鼠只麻醉不进行体外循环手术。术后第7天通过Morris水迷宫及旷场实验检测大鼠认知
2010年以来,合江县紧紧围绕泸州市委、市政府“156”发展战略,加快建设以优质晚熟荔枝为第一品牌的特色农产品基地。3年来,集中连片新发展荔枝、真龙柚12.7万亩,走出了一条盆周山
现如今,建筑事业能源消耗大,建筑节能成为当务之急,节能已经成为我国重要战略目标。伴随着建筑节能的深化,遮阳的节能效果得到了越来越多的认可。建筑遮阳是建筑设计主要研究
随着现代工业技术的快速发展以及人们生活水平的不断提高,单一模态下的生物特征识别技术所存在的局限性日益被人们发现。为了满足人们对生物识别技术精度及可靠性的要求,本文
红外探测器在军事和民用、医疗、安全防卫等领域应用非常广泛,成为各国高科技成像追逐的热点,尤其是近年来对采用光学读出系统同时选用微悬臂梁结构焦平面阵列的红外成像技术
【正】 在世界各国社会保障体系中,一般都以社会保险为核心。当前在我国随着劳动工资制度的改革,保险福利制度的改革必须跟上,需要统盘考虑联工养老、待业、医疗等项保险。其
根据模块化建模思想和通用仿真要求,利用AMESim中的AMESet平台二次开发出了发动机系统通用仿真模块库,并对不同类型发动机系统的动态特性进行了仿真。研究结果表明,建模过程
随着移动通信技术与互联网的发展,传统的基于通信领域的手机操作系统已经不能满足需求,移动通信技术与互联网的融合已经成为当今时代的主流,Android就是在这个环境下诞生的一
由于汽车工业、航天军事、电力系统、石油勘探、环境监测、建筑检测等多方面的诸多需求,传感器技术引起各国学者和专家越来越广泛的关注。随着光纤器件的价格越来越低廉,种类越
位置敏感探测器(Position-Sensitive-Detector,简称PSD)是一种用来探测光点位置信息的半导体器件,在响应速度、分辨率、抗干扰能力等方面具有突出优势。位置敏感探测器具有多