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薄膜晶体管(TFT)是当今平板显示领域中不可或缺的电子元器件之一。随着显示技术向着大尺寸、超高分辨率、3D显示等方向不断发展，传统的a-Si TFT因其迁移率低而p-Si TFT因其大面积制备均匀差等缺点而难以满足其发展需求。氧化物薄膜晶体管因其具有较高的迁移率、良好的透明性、大面积制备均匀性好等优点而被人们寄予了厚望。在氧化物薄膜晶体管中，以InZnO、InGaZnO、HfInZnO为代表的含In的InZnO基薄膜晶体管最受人关注并被广泛地研究，这是因为相对于其它不含In的氧化物薄膜晶体管来说，In的加入常常使他们具有更高的迁移率，然而In、Ga属于稀有金属，其资源有限、价格昂贵。鉴于此，人们为了获得高迁移率的薄膜晶体管的同时降低原料成本以满足显示技术发展的需求而正在进行积极地研究探索，本论文开展了如下的研究工作:
(1)用Sn替代In，利用磁控溅射成功地制备了底栅交叠结构的无In的ZnSnOTFT，研究了活性层厚度、退火温度、氧气流量以及氩气流量对ZnSnO TFT性能的影响。实验结果表明，当活性层厚度为46nm、退火温度为600℃、氧气流量为3sccm、氩气流量为30sccm时，ZnSnO TFT具有最佳的器件性能，其迁移率为36.4cm2v-1s-1、开关比为9.7×107、阈值电压为3.2V。
(2)利用磁控溅射成功地制备了N掺杂的ZnSnO TFT，研究了活性层厚度、退火温度、氧气流量以及溅射功率对N掺杂的ZnSnO TFT性能的影响，并探究了该器件放置于空气中的稳定性。实验结果表明，当活性层厚度为59nm、退火温度为635℃、氧气流量为0sccm、溅射功率为100W时，N掺杂的ZnSnO TFT具有最佳的器件性能，其迁移率为42.8cm2v-1s-1、开关比为1.9×109、阈值电压为2.8V。将该器件放置空气中90天后，仍保持着较好的性能，其迁移率为36.1cm2v-1s-1，开关比为1.9×106，阈值电压为-1.0V。
(3)将Li和N同时引入到ZnSnO体系中，利用磁控溅射成功地制备了Li、N共掺杂的ZnSnO TFT，研究了活性层厚度、退火温度以及氧气流量对Li、N共掺杂的ZnSnO TFT性能的影响，并探究了该器件放置于空气中的稳定性。实验结果表明，氧气流量为0sccm下制备的54nm厚的活性层经过675℃退火后，Li、N共掺杂的ZnSnO TFT展现了最佳的器件性能，其迁移率为26.8cm2v-1s-1、开关比为4.5×107、阈值电压为6.0V;将该器件放置在空气中90天后，器件的性能轻微下降，其迁移率为24.5cm2v-1s-1，开关比为9.3×105，阈值电压为3.0V。
(1)用Sn替代In，利用磁控溅射成功地制备了底栅交叠结构的无In的ZnSnOTFT，研究了活性层厚度、退火温度、氧气流量以及氩气流量对ZnSnO TFT性能的影响。实验结果表明，当活性层厚度为46nm、退火温度为600℃、氧气流量为3sccm、氩气流量为30sccm时，ZnSnO TFT具有最佳的器件性能，其迁移率为36.4cm2v-1s-1、开关比为9.7×107、阈值电压为3.2V。
(2)利用磁控溅射成功地制备了N掺杂的ZnSnO TFT，研究了活性层厚度、退火温度、氧气流量以及溅射功率对N掺杂的ZnSnO TFT性能的影响，并探究了该器件放置于空气中的稳定性。实验结果表明，当活性层厚度为59nm、退火温度为635℃、氧气流量为0sccm、溅射功率为100W时，N掺杂的ZnSnO TFT具有最佳的器件性能，其迁移率为42.8cm2v-1s-1、开关比为1.9×109、阈值电压为2.8V。将该器件放置空气中90天后，仍保持着较好的性能，其迁移率为36.1cm2v-1s-1，开关比为1.9×106，阈值电压为-1.0V。
(3)将Li和N同时引入到ZnSnO体系中，利用磁控溅射成功地制备了Li、N共掺杂的ZnSnO TFT，研究了活性层厚度、退火温度以及氧气流量对Li、N共掺杂的ZnSnO TFT性能的影响，并探究了该器件放置于空气中的稳定性。实验结果表明，氧气流量为0sccm下制备的54nm厚的活性层经过675℃退火后，Li、N共掺杂的ZnSnO TFT展现了最佳的器件性能，其迁移率为26.8cm2v-1s-1、开关比为4.5×107、阈值电压为6.0V;将该器件放置在空气中90天后，器件的性能轻微下降，其迁移率为24.5cm2v-1s-1，开关比为9.3×105，阈值电压为3.0V。