不同金属电极对非晶铟镓锌氧化物晶体管接触电阻的影响及分析

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薄膜晶体管(Thin Film Transistor)是由电极、半导体层和绝缘层构成的场效应器件。它是构成液晶显示器(Liquid Crystal Display)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)驱动电路的核心部件。目前主流液晶屏幕采用的是多晶硅TFT、非晶硅TFT。但是,多晶硅的制造工艺复杂,成本高,均一性差,大面积生产困难。而非晶硅的载流子迁移率虽然不是很低,但在制作的精细化程度上仍然不是很高,这也制约着新一代显示技术AMOLED的发展。近年来宽带隙氧化物半导体的研究取得了很大进展,尤其是透明非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO-TFT),它在载流子迁移率、透过率、均匀性方面都要优于非晶硅,并且可在低温下生产,而且精细化程度更高。本文重点研究不同电极材料以及退火温度对器件性能的影响。本文研究了用溶液法制作的非晶铟镓锌氧化物薄膜,晶体管的结构采用了底栅结构,最后分别采用了铝、钛/金、氧化铟锡和金作为晶体管的源、漏极。在没有退火的情况下,接触电阻随着接触电极材料功函数的增加而增大;然而,在退火的情况下,特别是退火温度在200°C到500°C这段范围内接触电阻会发生明显的改变,这种变化的主要原因是退火温度的升高使得电极和栅极的接触方式由欧姆接触转变为肖特基接触。在选择用溶液法制备非晶铟镓锌氧化物薄膜时,本研究提供了一种减小接触电阻的方法,以提高器件的性能。本研究选择用溶液法制备IGZO有源层,提供了一种减小接触电阻的方法,可提高器件的电学性能。
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