采用不同透明电极的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管

采用透明材料ITO和AZO为源漏电极,在室温下利用射频磁控溅射方法制作了底栅结构的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管。实验发现,制备的薄膜晶体管均表现出了良好的开关特性。其中采用AZO为电极的薄膜晶体管的场效应迁移率为1.95cm2/V.s,开关比为4.53×105,在正向偏压应力测试下,阈值电压的漂移量为4.49V。     

非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管的制备及其光敏特性研究

基于射频磁控溅射法制备了以非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)作为有源层的底栅顶接触式薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor,TFT),其长/宽比为300μm/100μm。研究了该器件在无激光和在三种不同波长激光照射下的光敏特性。实验表明,器件在波长分别为660、450和405nm三种激光照射下的阈值电压V_th分别为4.2、2.5和0V,均低于无激光时的4.3V,且器件的阈值电压随激光波长减小单调降低,此外,随着激光波长的下降,“明/暗”电流比K由0.54上升到8.06(在VGS=6V且VDS=5V条件下),光敏响应度R由0.33μA/mW上升到4.88μA/mW,可见激光波长越短,可获得更强的光电效应,光灵敏度也更高,该效应表明该器件在光电探测等领域具有广阔的应用前景。     

环境湿度对非晶铟镓锌氧薄膜晶体管负偏压光照稳定性的影响

为了探究环境湿度对非晶铟镓锌氧薄膜晶体管(a-IGZO TFT)的负偏压光照(NBIS)稳定性的影响,本文使用非密闭腔室进行不同波长光照射下以及不同相对湿度下的TFT负偏压测试.介绍了a-IGZO TFT的基本结构以及实验所用I-V测试系统.测试了不同波长光照条件下a-IGZO TFT的转移特性曲线以及相同波长光照射下...     

双层有源层非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管的仿真

采用SILVACO软件的ATLAS对双有源层非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管进行二维器件模拟,研究了在底栅顶接触的结构下,不同沟道厚度比的情况下的器件的电学特性。在IZO材料的厚度为5nm、IGZO材料的厚度为35nm时,器件的最佳开关电流比约为3.5×1013,亚阈值摆幅为0.36V/dec。并在此厚度比的基础上,模拟了两层材料的隙态密度,并通过改变态密度模型中的相关参数,观察两层材料对器件的电学特性的影响情况。     

氧分压对铟镓锌氧薄膜晶体管性能影响

采用标准的液晶显示屏基板制备工艺制备出铟镓锌氧薄膜晶体管(IGZO-TFT),通过调节IGZO薄膜工艺中氧分压,研究不同氧分压对TFT器件电学性能的影响。实验结果表明,所有器件都展现出良好的电学特性,随着氧分压从10%增加到50%,TFT的阈值电压由0.5 V增加到2.2 V,而亚阈值摆幅没有发生变化。在栅极施加30 V偏压3600 s后,随着氧分压的增加,阈值电压向正向的漂移量由1 V增加到9 V。经过分析得出高氧分压的IGZO-TFT器件中载流子浓度低,建立相同导电能力的沟道时所需要栅极电压会更大,阈值电压会增加。而在金属-绝缘层-半导体(MIS)结构中低载流子浓度会导致有源层能带弯曲的部分包含更多与电子陷阱相同的能态,栅介质层(GI)会俘获更多的电子,造成阈值电压漂移量较大的现象。     

具有漏端Offset的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管的特性及开态电流模型

本文研究了具有不同漏端Offset长度(LDo)的非晶铟镓锌氧化物(Amorphous Indium-Gallium-Zinc-Oxide, a-IGZO)薄膜晶体管(Thin-Film Transistors,TFT)的电学特性,发现器件的阈值电压(Vth)、亚阈值摆幅(SS)、关态电流(Ioff)与LDo无明显依赖关系,通过分析漏端Offset区域的电流与电压关系,发现其遵循欧姆定律,由此提取出漏端Offset区域电阻(RDO),研究发现RDO与LDO成幂函数关系且幂次随栅源电压(VGS)的增加而增加,由此我们提出RDO的经验模型,同时利用此模型得到漏端Offset a-IGZO TFT的开态电流模型并通过与电流－电压曲线拟合得以验证。     

直流和交流溅射沟道材料对铟镓锌氧薄膜晶体管性能的影响

研究了在TFT制备过程中,直流溅射和交流溅射生长铟镓锌氧薄膜对器件的转移特性和栅偏压应力特性的影响。交流溅射生长的IGZO制备的器件具有较低的阈值电压和较好的亚阈特性,分别为0.937 V和0.34 V/dec;而直流溅射得到的阈值电压和亚阈值摆幅则分别是:1.78V和0.50 V/dec。对于稳定性,在30 V的栅极应力下,直流溅射得到的器件的阈值电压漂移则相对小一些。本文通过分析直流和交流溅射的过程中薄膜的沉积情况,阐述了上述现象产生的原因。     

二次大气退火对于非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管电学特性的影响

介绍了非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管(a-IGZO TFT)的制备,并在不同环境下进行了退火.其中,经过一次退火冷却后再进行第二次退火的器件表现出了最佳的电学性能,相比其他器件有较小的亚阈值摆幅(～1.43V/decade)和更好的磁滞稳定性.通过对比其他退火条件下的器件表现与工艺,发现在一次退火基础上增加的较短时间(30min)退火是这些显著提高的主要原因.这说明,在a-IGZO TFT进行了一次退火并冷却后,通过引入二次退火使得a-IGZO薄膜表面平整化和结构密实化,器件性能仍然有提高的空间.     

聚酰亚胺在非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管器件中的钝化应用

提出了采用聚酰亚胺(PI)作为非晶铟镓锌氧(a-IGZO)薄膜晶体管(Thin-film Tran-sistors,TFT)钝化层 的制备工艺.PI成膜采用旋涂工艺,可减少钝化层成膜工艺对TFT器件沟道层的破坏,降低对器件性能的影响.PI可作为有效的钝化层,从而避免因有源层a-IGZO沟道表面气体分子吸附效应造成的TF...     

基于铟镓锌氧化物的纸基柔性薄膜晶体管器件研究

目前大多数柔性薄膜晶体管(TFT)使用塑料基板替代玻璃基板会导致白色污染加重,本研究采用可降解的纳米纤维素纸作为柔性基板,其具有粗糙度仅为3.12 nm的优异平滑度,且整个器件沉积完后只增加至6.03 nm。更重要的是,该TFT器件通过磁控溅射制备IGZO/Al₂O₃作为有源层,使得器件在室温下无需热退火处理,避免了纳米纸不耐高温的问题。在有源层中,Al₂O₃充当电子桥连接了不连续的铟镓锌氧化物(IGZO),且IGZO有着微弱的结晶,大量的载流子得以沿沟道流通。该纸基器件展示出迁移率为22.5 cm²/(V·s)、开关比高达5.07×10⁶、阈值电压V_th仅为-0.036 V的优异性能,并且有着很好的正偏压和负偏压稳定性。这种纸基TFT在未来的绿色且柔性显示中具有巨大的应用潜力。     

非晶In-Ga-Zn-O沟道薄膜晶体管存储器研究

非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)沟道薄膜晶体管存储器在先进系统面板领域具有重要的应用前景。首先阐明了a-IGZO材料在系统面板和柔性器件等应用中所具有的优势,然后对a-IGZO薄膜的制备方法及材料性能进行了归纳。最后对基于a-IGZO沟道薄膜晶体管存储器的结构、编程和擦除特性等文献报道进行了总结,重点讨论了该类存储器在通常情况下擦除效率低的原因及其改善措施。因此,对今后开发高性能a-IGZO沟道薄膜晶体管存储器具有很好的指导意义。     

有源层溅射温度对非晶铟镓锌氧薄膜晶体管电学特性的影响

The effect of active layer deposition temperature on the electrical performance of amorphous InGaZnO （a-IGZO） thin film transistors （TFTs） is investigated. With increasing annealing temperature, TFT performance is firstly improved and then degraded generally. Here TFTs with best performance defined as ＂optimized-annealed＂ are selected to study the effect of active layer deposition temperature. The field effect mobility reaches maximum at deposition temperature of 150℃ while the room-temperature fabricated device shows the best subthreshold swing and off-current. From Hall measurement results, the carrier concentration is much higher for intentional heated a-IGZO films, which may account for the high off-current in the corresponding TFT devices. XPS characterization results also reveal that deposition temperature affects the atomic ratio and Ols spectra apparently. Importantly, the variation of field effect mobility of a-IGZO TFTs with deposition temperature does not coincide with the tendencies in Hall mobility of a-IGZO thin films, Based on the further analysis of the experimental results on a-IGZO thin films and the corresponding TFT devices, the trap states at front channel interface rather than IGZO bulk layer properties may be mainly responsible for the variations of field effect mobility and subthreshold swing with IGZO deposition temperature.     

高性能钆铝锌氧薄膜晶体管的制备

本文研究并制备了钆铝锌氧薄膜和以钆铝锌氧为有源层的薄膜晶体管。钆铝锌氧薄膜材料的光致发光光谱和透过率说明钆铝锌氧薄膜在透明显示方向的应用潜力。透射电子显微镜揭示了钆铝锌氧薄膜的非晶态微观结构。钆铝锌氧薄膜晶体管显示了良好的转移特性和输出特性。器件开关比大于10~5、饱和迁移率约为10cm~2·V~(-1)·s~(-1)。实验结果表明,钆铝锌氧薄膜可用作氧化物薄膜晶体管的有源层材料;钆铝锌氧薄膜晶体管可作为像素电路的驱动器件。     

源漏轻掺杂结构多晶硅薄膜晶体管模拟研究

采用同型结模型模拟计算了源漏轻掺杂结构的关态漏析电流,同时考虑热电子效应修正漏极电流模拟结果,使漏极电流降低到10^-11A量级,晶体管的开关电流比值达到10^6量级,模拟研究掺杂区浓度和宽度与多晶硅薄膜晶体管开关电流比的变化关系。     

沟道层带尾态密度和厚度对a-IGZO薄膜晶体管特性影响的数值仿真

建立了非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)薄膜晶体管(thin-film transistor, 简称TFT)的仿真模型,仿真分析了IGZO半导体层带尾态密度和沟道层厚度两个参数对IGZO TFTs特性的影响规律.研究结果表明,当半导体层带尾态密度增加到1.5×1019 cm-3·eV-1及以上时,器件电学特性受深陷阱态影...     

有源层厚度对氧化铟镓锌薄膜晶体管性能的影响

使用磁控溅射法制备了IGZO-TFT,研究有源层厚度对其电学性能的影响。实验结果表明,器件的阈值电压和开关比会随着有源层厚度的增大而减小,而器件的亚阈值摆幅和饱和迁移率则会随有源层厚度的增大而增大。此外,还研究了有源层厚度对器件偏压稳定性的影响。有源层厚度越大的器件,其阈值电压漂移也会越大。这主要与半导体层中所增加的缺陷态密度有关。     

MLC银端电极浆料的研究

用光亮超细导电银粉、玻璃料粉和有机粘合剂等制成浆料。经浸涂、干燥、烧成形成多层瓷介电容器的端电极。试验结果表明，本浆料达到引进线的工艺技术要求和端电极专用浆料的标准要求；各种技术性能良好，可与进口的美国同类浆料媲美。     

大尺寸薄膜晶体管液晶显示器的一种条状显示不均的分析和改善研究

研究了大尺寸薄膜晶体管液晶显示器产品开发中遇到的一种新的条状显示不均。通过扫描电子显微镜、四探针测试仪和分光光度计设备对这种显示不均进行了分析,这种显示不均与薄膜晶体管阵列基板上的金属配线的膜厚周期性波动有关,金属膜厚的周期性波动导致了液晶显示器的液晶盒盒厚的不均匀,从而造成显示不均。这种膜厚的周期性波动与液晶高世代线广泛采用的平面靶材溅射设备构造有关。通过对设备结构的改造,提高了基板面内的金属膜厚的均一性,改善了此不良。