本文關鍵詞：氧化銦基薄膜晶體管的制備與性能研究

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【摘要】：薄膜晶體管(thin film transistor,TFT)是平板顯示技術的核心部件。隨著科技的發(fā)展,平板顯示技術正朝著高容量、高分辨率、高驅(qū)動、3D和大尺寸的方向發(fā)展。目前,工業(yè)中常用的非晶硅薄膜晶體管,其遷移率不足Icm2/Vs;多晶硅薄膜晶體管的均勻性又差,并且硅基薄膜在可見光范圍內(nèi)透光性差,這些都制約著薄膜晶體管的發(fā)展。氧化物薄膜晶體管由于具有較高的遷移率、開口率大等優(yōu)點,已經(jīng)引起研究人員的廣泛關注。為了滿足現(xiàn)代顯示技術與3D顯示的需求,如何進一步地提高薄膜晶體管的遷移率,是目前需要解決的熱點問題。針對這一問題,本文主要制備了In2O3:Li TF、In0.8Zn0.2O:Li TFT和In0.67Zn0.33O:Li TFT,并通過優(yōu)化實驗條件,得到了高性能的氧化銦基TFT器件。主要研究工作如下：(1)用磁控濺射制備了底柵極結(jié)構的In203：Li TFT。研究了退火溫度、有源層厚度和氧氣流量對TFT器件性能的影響。實驗結(jié)果表明,當有源層厚度為30nm,退火溫度為200℃,氧氣流量為2sccm時,TFT器件的性能最佳,其遷移率為14.6cm2/Vs,開關比為9.0×106,閾值電壓為5.2V。(2)用磁控濺射在SiO2/Si襯底上制備了In0.8Zn0.2O:Li TFT.研究了有源層厚度、氬氣流量、退火溫度和退火氣氛對TFT器件性能的影響,并成功制備出雙有源層結(jié)構的TFT器件。實驗結(jié)果表明,當有源層厚度為30nm,氬氣流量為30sccm,退火溫度為950℃,在氧氣氣氛退火時,TFT器件的性能最佳,其遷移率達到56.1cm2/Vs,開關比為5.1×106,閾值電壓為2.0V；與單層結(jié)構相比,雙有源層結(jié)構的TFT器件性能有所提升,其遷移率為62.1cm2/Vs.(3)用磁控濺射在石英襯底上沉積了In0.67Zri0.33O:Li薄膜,研究了退火溫度對In0.67Zn0.33O:Li薄膜的影響。以SiO2/Si為襯底制備了In0.67Zn0.33O:Li TFT,研究了氧氣流量、濺射功率、有源層厚度和退火溫度對TFT器件性能的影響,并且探討了TFT器件的穩(wěn)定性。實驗結(jié)果表明,當薄膜生長不充氧,濺射功率為100W,有源層厚度為30nnm,退火溫度為950℃時,TFT器件的性能最佳,其遷移率高達80.4cm2/V s,開關比為4.0×106,閾值電壓為4.1V。該TFT器件的性能在文獻報道中屬于最佳性能之一。對于未采取任何保護措施的TFT器件,在空氣中暴露90天后,其遷移率略下降到73.1cm2N/Vs,表明該TFT器件具有良好的穩(wěn)定性。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN321.5

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1 ;薄膜晶體管專業(yè)圖書介紹[J];液晶與顯示;2008年04期

2 ;新型雙柵薄膜晶體管研究取得進步[J];傳感器世界;2011年10期

3 ;實驗性的薄膜晶體管[J];電子計算機動態(tài);1961年12期

4 吳茂林;;采用多晶硅的高壓薄膜晶體管[J];電子技術;1989年11期

5 何曉陽;薄膜晶體管制作工藝的發(fā)展概況[J];半導體技術;1997年02期

6 王偉,石家緯,郭樹旭,劉明大,全寶富;并五苯薄膜晶體管及其應用[J];半導體光電;2004年04期

7 林明通;余峰;張志林;;氧化鋅基薄膜晶體管最新研究進展[J];光電子技術;2008年04期

8 楊小天;馬仙梅;朱慧超;高文濤;金虎;齊曉薇;高博;董秀茹;付國柱;荊海;王超;常遇春;杜國同;曹健林;;氧化鋅基薄膜晶體管制備與研究(英文)[J];電子器件;2008年01期

9 王雄;才璽坤;原子健;朱夏明;邱東江;吳惠楨;;氧化鋅錫薄膜晶體管的研究[J];物理學報;2011年03期

10 ;寧波材料所在新型雙電層薄膜晶體管領域取得新進展[J];功能材料信息;2011年04期

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1 董桂芳;邱勇;;并五苯薄膜晶體管穩(wěn)定性研究[A];中國化學會第二十五屆學術年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

2 張群;;非晶氧化物半導體薄膜晶體管的研究進展[A];2013年廣東省真空學會學術年會論文集[C];2013年

3 王喜章;染谷隆夫;胡征;陳懿;;n-和p-型有機半導體涂層對五并苯薄膜晶體管性能促進效應[A];中國化學會第二十五屆學術年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

4 焦兵兵;王東興;劉躍;趙洪;;有機半導體酞菁銅雙極薄膜晶體管制備與特性[A];第十三屆全國工程電介質(zhì)學術會議論文集[C];2011年

5 邱龍臻;;基于有機半導體納米線復合材料的薄膜晶體管[A];2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集[C];2011年

6 岳蘭;張群;;高遷移率Al-In-Zn-O氧化物薄膜晶體管的研究[A];中國真空學會2012學術年會論文摘要集[C];2012年

7 曾祥斌;孫小衛(wèi);李俊峰;齊國鈞;;電場增強金屬誘導側(cè)向晶化制備多晶硅薄膜和薄膜晶體管[A];第五屆中國功能材料及其應用學術會議論文集Ⅲ[C];2004年

8 于愛芳;郜展;李宏宇;唐皓穎;江鵬;;濕化學法修飾的ZnO納米結(jié)構薄膜晶體管的構造及性能研究[A];中國化學會第27屆學術年會第04分會場摘要集[C];2010年

9 李榮金;李洪祥;胡文平;朱道本;;一種并五苯類似物的微米晶及各向異性電荷傳輸[A];全國第八屆有機固體電子過程暨華人有機光電功能材料學術討論會摘要集[C];2010年

10 蔡俊;陳偉;;基于PIC24FJ128DA210的TFT-LCD控制設計[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2014年會論文集[C];2014年

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1 吉通;通海高科將公開發(fā)行新股[N];中國工商報;2000年

2 鄭金武;國內(nèi)最大薄膜晶體管液晶顯示器件生產(chǎn)線建成[N];中國有色金屬報;2004年

3 羅清岳;非晶硅與多晶硅薄膜晶體管技術[N];電子資訊時報;2007年

4 本報記者 姜虹;秋逸盛：大尺寸面板難題已破[N];中華工商時報;2012年

5 中國軟件評測中心 中國計算機報測試實驗室 康健;Philips150x看過來[N];中國計算機報;2001年

6 中國計算機報測試實驗室 康健;“瘦”的魅力[N];中國計算機報;2000年

7 記者 劉霞;基于新型碳納米管的薄膜晶體管問世[N];科技日報;2011年

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1 強蕾;非晶半導體薄膜晶體管模型研究及參數(shù)提取[D];華南理工大學;2015年

2 陳勇躍;氧化物電子材料及其在薄膜晶體管的應用研究[D];浙江大學;2015年

3 于浩;基于雙層結(jié)構InGaZnO/InGaZnO:N薄膜晶體管及憶阻器件的研究[D];東北師范大學;2015年

4 武辰飛;非晶銦鎵鋅氧薄膜晶體管的器件物理研究[D];南京大學;2016年

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7 卓明;基于金屬氧化物半導體的微納傳感器制備及其性能研究[D];湖南大學;2015年

8 李彬;氧化銦基薄膜晶體管的制備與性能研究[D];北京交通大學;2016年

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1 周大祥;非晶銦鎵鋅氧薄膜晶體管光照穩(wěn)定性的研究[D];上海交通大學;2015年

2 王曉林;隧穿效應薄膜晶體管制備與特性分析[D];哈爾濱理工大學;2013年

3 晁晉予;InZnO雙電層薄膜晶體管及其低壓反相器應用研究[D];中北大學;2016年

4 錢慧敏;非晶銦鎵鋅氧基薄膜晶體管與肖特基二極管電學穩(wěn)定性研究[D];南京大學;2016年

5 蔣雙鶴;低壓銦鋅氧雙電層晶體管研究[D];南京大學;2016年

6 湯蘭鳳;非晶IGZO薄膜晶體管的光照特性研究[D];南京大學;2016年

7 郭雪凱;薄膜晶體管電容電壓特性及其模型研究[D];蘇州大學;2016年

8 彭云飛;InZnO:N薄膜晶體管的研制[D];北京交通大學;2016年

9 孔曦;p型SnO薄膜晶體管的制備及性能研究[D];山東大學;2016年

10 徐思維;機械應力下多晶硅薄膜晶體管和負柵壓偏置下非晶銦鎵鋅氧薄膜晶體管的可靠性研究[D];蘇州大學;2016年

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