近年來,隨著社會和科技的進步,平板顯示逐漸成為人們生活中不可替代的一部分,TFT作為平板顯示技術驅動面板的核心器件,具備了巨大的研究價值和發(fā)展?jié)摿Αｊ枠O氧化法制備的Al_2O_3薄膜作為TFT的柵絕緣層,具有穩(wěn)定性高、均勻性強、性能優(yōu)良、成本低廉等優(yōu)點,已經(jīng)成為當下研究的熱點。本研究通過陽極氧化法制備Al_2O_3薄膜并對其進行性能表征,探究其最佳的制備條件。在此基礎上以Al_2O_3薄膜為柵絕緣層制備底柵交錯型TFT器件,完成TFT的電性能測試,探究不同實驗條件下對陽極氧化鋁TFT性能的影響,具體分析內容包括以下三個部分:首先,采用陽極氧化法制備Al_2O_3薄膜,改變電解液的種類和濃度,并制備MIM結構測量其擊穿電壓。結果表明使用酒石酸銨乙二醇溶液制備的Al_2O_3薄膜擊穿電壓要高于其他電解液(草酸、稀硫酸、檸檬酸),達到38V。其次,以Al_2O_3薄膜為柵絕緣層,玻璃基片作為襯底,Al作為柵極,ZnON作為有源層,金屬Mo作為源漏電極制備TFT。先采用射頻磁控濺射法制備Al膜,在通過陽極氧化形成Al_2O_3柵絕緣層,再以O_2、N_2作為反應氣體進行磁控濺射制備有源層ZnON,最后采用直流磁控濺射的方法制備Mo薄膜,并且經(jīng)過光刻、刻蝕等工藝完成TFT的制備。最后,對不同陽極氧化條件下的陽極氧化鋁TFT進行電學性能測試,使用半導體測試儀測出TFT的輸出特性曲線和轉移特性曲線,并用Oringin軟件對數(shù)據(jù)進行可視化處理,通過轉移特性曲線提取TFT的重要特性參數(shù)。結果表明,采用酒石酸銨乙二醇溶液進行陽極氧化制備氧化鋁柵絕緣層的TFT,其載流子遷移率和開關比均要明顯高于其他溶液(草酸、稀硫酸、檸檬酸)制備的TFT;當使用酒石酸銨乙二醇溶液為電解液時,溶液中酒石酸銨和乙二醇的濃度越高,TFT的載流子濃度和開關比越高,而酒石酸銨濃度不變的情況下,增大乙二醇的占比,TFT的載流子遷移率和開關比也都會有所增加。因此得到最佳的制備參數(shù)為“酒石酸銨:乙二醇:水=2:70:35”,此時陽極氧化鋁TFT的特性參數(shù)分別為:載流子遷移率3.63 cm~2/V·s、開關比為5.1×10~4、閾值電壓3.57 V、亞閾值擺幅3.95 V/dec。閾值電壓值為正數(shù)說明制備的TFT為n溝道增強型TFT器件。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.2
【部分圖文】：

磁控濺射原理

磁控濺射鍍膜過程

磁控濺射鍍膜機實物圖
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本文編號：2858644