在显示领域中,平板显示器（FPD）是目前最为流行的一类显示设备。平板显示领域中应用最广泛的技术就是薄膜晶体管技术（TFT）。当前主流的薄膜晶体管技术非晶硅TFT技术无法满足现在以及将来超高分辨率、超大尺寸、溶液加工等要求。相比之下,氧化物薄膜晶体管（MOTFT）具有高迁移率、良好的均匀性、较低的制程温度且与目前的非晶硅产线兼容从而降低生产成本等优点,因而受到国内外学术界和产业界的广泛关注。快速发展的平板显示产业对氧化物TFT提出了更高的要求:更高的迁移率、更好的稳定性以及可溶液加工性等。为了获得高迁移率以及高稳定性氧化物TFT技术,本论文的工作主要集中在新型氧化物有源层材料的开发上。针对传统InGaZnO氧化物材料迁移率较低（¹0 cm²/Vs）的问题,本文开发了一种Nd掺杂In₂O₃的无Zn掺杂的三元In-Nd-O氧化物材料体系,并成功制备了高迁移率InNdO TFT器件。我们发现Nd掺杂能有效抑制薄膜的结晶性,并能拓宽薄膜的带宽。通过往In₂O₃中掺入Nd元素,能有效调控薄膜体内的载流子浓度,从而调控InNdO TFT器件的性能参数。InNdO-5 TFT器件的迁移率最高可达46.7 cm²/Vs,其器件亚阈值摆幅SS为0.23 V/decade,器件电流开关比约为3×10⁶。同时发现当掺入的Nd元素含量过低时,由于晶格几何结构的限制,容易形成|Nd3d_5/2⁵4f4O2p–1>电荷转移的电子结构。|Nd₃d_5/2⁵4f⁴O2p^–1>电荷转移的电子结构会引入空穴,从而恶化InNdO TFT器件的负偏压稳定性。针对InNdO TFT器件负偏压稳定性较差的问题,本文开发了一种La掺杂In₂O₃的三元In-La-O氧化物材料体系,并比较La元素和Nd元素掺杂对器件的影响。与Nd元素相比,La元素与氧的结合键能更强,更有利于调控薄膜体内的载流子浓度,且La³⁺离子半径与In³⁺离子半径接近,能导致更少的晶格失配缺陷。另外,由于La和Nd元素的4f能级位置之间的差异,从而使得InLaO中不易形成|La3d_5/2⁵4f¹O2p^–1>电荷转移的电子结构。因而,InLaO TFT器件同时具有高迁移率以及高稳定性的特性。InLaO-2 TFT器件最高迁移率可达50.6 cm²/Vs,而且器件表现出优秀的正负偏压稳定性,在恒定正负偏压（VG=±20 V）条件下正、负电压漂移量ΔVon分别为0.2 V和-1.2 V。针对In含量稀缺的问题,本文开发了3种氧化锡基的氧化物材料体系,分别为Sn-Si-O、Sn-Zr-O以及In-Sn-Ba-O。这三种材料体系均具有良好的抗酸刻蚀性,能有效降低BCE结构中源漏电级图形化过程中酸刻蚀液对有源层的损伤。我们发现Si、Zr等元素与O的键合能力比较强,能有效遏制纯SnO₂中载流子浓度过高的现象,从而能有效通过调节掺杂元素的含量调控TFT器件的性能。通过从有源层制备氛围、衬底温度、薄膜厚度、掺杂浓度等方面优化器件的性能,我们最终制备了迁移率均超过10 cm²/Vs的SnSiO TFT、SnZrO TFT以及InSnBaO TFT器件,为低成本、无In氧化物在材料选择上提供了思路。为了降低生产成本以及适应未来印刷显示的需要,本文采用溶液法制备了溶液加工的InNdO TFT器件,并提出了一种简单、无污染的溶液加工的图案化方法。我们采用InNdO水溶液作为前驱体,通过UV长时间图案化曝光使得未被掩膜版遮罩和被掩膜版遮罩的地方分别具有湿润性和非湿润性,进而在表面形成选择性沉积。并且针对目前溶液法制备的器件迁移率相对较低,我们采用了高迁移率InNdO材料作为有源层材料,成功制备了溶液加工的InNdO TFT器件。与溅射法制备的InNdO材料类似,溶液法制备的InNdO体系中Nd元素能有效抑制薄膜结晶,并调控薄膜体内的载流子浓度。当Nd的掺杂浓度从10 at.%降到2 at.%时,InNdO TFT器件的迁移率从0.9 cm²/Vs上升到15.6cm²/Vs。溶液法制备的InNdO-2 TFT器件的迁移率为15.6 cm²/Vs,开启电压为-3.6 V,亚阈值摆幅为0.34 V/dec,正偏压漂移量为1.2 V。