退火和表面處理對IGZO-TFT性能的影響研究.pdf

1、本文研究了磁控濺射制備的IGZO-TFT薄膜的特性和影響因素，優(yōu)化了IGZO沉積條件；通過柵極絕緣層的等離子體修飾提高IGZO-TFT的器件性能；最后研究了退火工藝條件對IGZO-TFT器件性能的影響，取得以下成果：
　　(1)本文制備了基于SiO2絕緣層的IGZO-TFT。針對IGZO薄膜的特性，我們對濺射過程中的氧含量、薄膜厚度及濺射功率等方面進行了研究。實驗發(fā)現(xiàn)濺射氧含量從10％開始增加時IGZO-TFT的開關(guān)電流比、開態(tài)電

2、流逐漸減少，與此同時其閾值電壓發(fā)生正向移動；IGZO-TFT的開關(guān)態(tài)電流隨有源層厚度的增加均表現(xiàn)增加趨勢，最優(yōu)化區(qū)間位于20nm附近；另外IGZO成膜組分中In的原子量百分比隨功率增加而降低，推斷因In的原子質(zhì)量最大導(dǎo)致其易受到濺射條件的影響。
　　(2)本文進行了在SiO2表面制備plasma修飾層的研究，以提高IGZO-TFT的器件性能。器件性能的測試結(jié)果表明：SiO2表面plasma修飾對IOZO-TFT的閾值電壓具有調(diào)制效

3、應(yīng)，同時一定程度降低了關(guān)態(tài)電流，并對曲線的閾值電壓漂移有良好的修飾作用。
　　(3)本文依照TFT array的標準工序制作了完整的IGZO-TFT基板，研究了柵極絕緣層(GI)和刻蝕阻擋層(ESL)的熱退火工藝對IGZO-TFT的性能影響。實驗結(jié)果表明：GI退火和ESL退火對提高器件的開態(tài)電流、修飾曲線漂移、降低亞閾值擺幅和調(diào)節(jié)器件的閾值電壓均有幫助，并且合并使用具有累加效果。ESL退火的閾值電壓調(diào)制作用表現(xiàn)比GI退火效果更好，