非晶銦鋅氧化物薄膜晶體管的研究.pdf

1、本文重點對以銦鋅氧化物作為溝道層的氧化物薄膜晶體管進行研究，首先進行了溝道層、絕緣層材料的制備和性能分析，然后再結(jié)合掩模制備了薄膜晶體管器件，從溝道層制備條件、器件結(jié)構(gòu)方面對薄膜晶體管性能進行了優(yōu)化。
　　首先，在室溫下于玻璃基板上采用直流反應(yīng)磁控濺射In/Zn合金靶材制備了IZO薄膜。測試表明所制備的IZO薄膜均為非晶結(jié)構(gòu)，且表面平整。通過在沉積過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)氧氣壓強，α-IZO薄膜電阻率可以在10-3～106Ω·cm范圍變化；

2、α-IZO薄膜具有良好的光學(xué)透明性，在可見光范圍內(nèi)平均透射率可達87％；通過擬合外推計算得到α-IZO薄膜的光學(xué)禁帶寬度大致為3.34～3.62 eV，介于In2O3和ZnO之間。直流反應(yīng)磁控濺射制備的α-IZO薄膜在光學(xué)性能和電學(xué)性能方面均能滿足薄膜晶體管的要求。
　　其次，在室溫下于玻璃基板上采用脈沖等離子體沉積法制備了SiO2薄膜。通過電容-電壓測試計算得到在氧氣壓強為2.4×10-2Pa，2.6×10-2Pa，2.8×10

3、-2Pa三種條件下制備的SiO2薄膜的相對介電常數(shù)分別為3.82、3.88、3.92；SiO2薄膜具有良好的光學(xué)透明性，在可見光范圍內(nèi)平均透射率可達87％。脈沖等離子體沉積法制備的SiO2薄膜具有較好的光學(xué)性能和介電性能，有希望作為絕緣層應(yīng)用于薄膜晶體管。
　　最后，基于溝道層和絕緣層研究之上結(jié)合掩模制備了薄膜晶體管，研究了溝道層制備條件以及器件結(jié)構(gòu)對薄膜晶體管性能的影響，得到以下結(jié)論：
　　1)以5.0×10-2Pa氧氣壓