本文關鍵詞：ZnSnO基薄膜晶體管的制備和性能研究　出處：《北京交通大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 金屬氧化物薄膜晶體管 InZnO:Li TFTs ZnSnO:Li TFTs

【摘要】：薄膜晶體管(thin film transistor,TFT)是 TFT-LCD 和 AM-OLED 等平板顯示的核心部分,其性能決定了平板顯示器的分辨率和尺寸。傳統(tǒng)的硅基薄膜晶體管因其遷移率低、大面積均勻性差等缺點而難以滿足未來顯示的要求,而金屬氧化物薄膜晶體管因其遷移率高、大面積均勻性好、開口率高等諸多優(yōu)勢被認為是下一代顯示器的理想候選薄膜晶體管。但目前的金屬氧化物TFT仍不能滿足大容量、超高清、超大尺寸、超高分辨率以及3D等現代顯示技術的發(fā)展需要。為了制備高遷移率的金屬氧化物薄膜晶體管以滿足上述顯示技術的發(fā)展需要,本文展開了如下研究工作:1.用磁控濺射制備了底柵極型InZnO:LiTFTs。研究了有源層的結晶和光透射性能;研究了有源層厚度、退火溫度以及氧氣流量對InZnO:LiTFTs電學性能的影響,并對其變化規(guī)律的機理進行了探討,得到了有源層厚度、退火溫度以及氧氣流量等良好的制備條件,其器件遷移率為16.7 cm2/Vs,閾值電壓為4.6V,開關比為1.2×106;研究了InZnO:LLiTFTs在空氣中電學性能隨時間的衰變,結果表明該器件具有良好的穩(wěn)定性。2.用磁控濺射制備了底柵極型Zn0.5Sn0.5O:Li TFTs。研究了有源層的結構和光學性質;研究了有源層厚度、退火溫度、氧氣流量和氬氣流量對Zn0.5Sn0.5O:Li TFTs電學性能的影響,并討論了其變化規(guī)律的機理,得到了有源層厚度、退火溫度、氧氣流量以及氬氣流量等良好的制備條件,其器件遷移率為30.3cm2/Vs,閾值電壓為2.1V,開關比為7.4×107。3.用磁控濺射制備了底柵極型Zn0.7SnO.30:LiTFTs。研究了有源層的結構和光學性質;研究了有源層厚度、退火溫度和氧氣流量與Zn0.7Sn0.3O:Li TFTs性能的變化規(guī)律,并討論了其機理;得到Zn0.7Sn0.30:LiTFTs的遷移率為36.7cm2/Vs、閾值電壓為 6.0V、開關比為 4.6×107;研究了 Zn0.7Sn0.30:Li TFTs真空退火和器件整體退火對其電學性能的影響,結果表明真空退火和器件整體退火都不利于提高Zn0.7Sn0.3O:Li TFTs的遷移率。4.用磁控濺射制備了底柵極型Zn0.9Sno.1O:LiiTFTs。研究了有源層的結構和光學性質;研究了有源層厚度、退火溫度和氧氣流量對Zn0.9Sn0.1O:LiiTFTs電學性能的影響,并討論了其變化規(guī)律的機理,得到了有源層厚度、退火溫度以及氧氣流量等良好的制備條件,所制備的Zn0.9Sn0.1O:Li TFTs遷移率可達45.1 cm2/Vs。研究了 Zno.9Sn0.1O:Li TFTs在空氣中電學性能隨時間的衰變,結果表明Zn0.9Sno.1O:Li TFTs具有較好的穩(wěn)定性。最后討論了ZnSnO:LiTFTs的不同Zn、Sn比例對其電學性能的影響,發(fā)現Zn、Sn配比在0.9/0.1時,ZnSnO:Li TFTs的遷移率最高。
[Abstract]:Thin film transistor (thin film, transistor, TFT) is the core part of TFT-LCD and AM-OLED flat panel display, its performance determines the resolution and size of flat panel display. The traditional silicon thin film transistor due to its low mobility, large area and poor uniformity of faults and difficult to meet the future requirements of display, and the metal oxide thin film transistor because of its high mobility, large area uniformity, opening many advantages of higher rate is considered to be an ideal candidate for the next generation of thin film transistor display. But the metal oxide TFT currently still can not meet the large capacity, ultra high definition, large size, high resolution and 3D modern display technology development needed to prepare. The metal oxide thin film transistor with high mobility to meet the development needs of the display technology, this paper carried out research work as follows: 1. were prepared by magnetron sputtering bottom gate type InZnO:LiTF Ts. of the active layer crystallization and light transmission properties; active layer thickness on the annealing temperature and the influence of oxygen flow on the electrical properties of InZnO:LiTFTs, and the mechanism of the variation were discussed, the active layer thickness, annealing temperature and oxygen flow rate as well as the preparation conditions, the migration rate of the device 16.7 cm2/Vs, the threshold voltage is 4.6V, the switch is 1.2 x 106 InZnO:LLiTFTs in the air; electrical performance with time decay was studied, the results show that the device has good stability of.2. were prepared by magnetron sputtering bottom gate type Zn0.5Sn0.5O:Li TFTs. on the structure and optical properties of the active layer; the active layer thickness, research effect of annealing temperature, oxygen flow and argon flow rate on the electrical properties of Zn0.5Sn0.5O:Li TFTs, the mechanism of its changes and discussion, the active layer thickness is obtained, annealing temperature, oxygen flow And the argon flow good preparation conditions, the migration rate of 30.3cm2/Vs devices, the threshold voltage is 2.1V, the switch ratio is 7.4 * 107.3. by the bottom gate type Zn0.7SnO.30:LiTFTs. on the structure and optical properties of the active layer prepared by magnetron sputtering; active layer thickness on variation of annealing temperature and oxygen flow rate and Zn0.7Sn0.3O:Li the performance of TFTs, and the mechanism was discussed; the Zn0.7Sn0.30:LiTFTs migration rate is 36.7cm2/Vs, the threshold voltage is 6.0V, the switch is 4.6 * 107; the effect of Zn0.7Sn0.30:Li TFTs vacuum annealing and annealing on the electrical properties of the device. The results show that the vacuum annealing and annealing device is not conducive to improving the rate of migration of Zn0.7Sn0.3O:Li TFTs.4. were prepared by magnetron sputtering bottom gate type Zn0.9Sno.1O:LiiTFTs. on the structure and optical properties of the active layer; the active layer thickness on the annealing temperature. Effects of temperature and oxygen flow rate on the electrical properties of Zn0.9Sn0.1O:LiiTFTs, the mechanism of its changes and discussion, the active layer thickness is obtained, annealing temperature and oxygen flow rate as well as the preparation conditions, the prepared Zn0.9Sn0.1O:Li TFTs of Zno.9Sn0.1O:Li TFTs in the air and electrical properties with time decay migration rate can reach 45.1 cm2/Vs. results. Zn0.9Sno.1O:Li shows that TFTs has good stability. At last discussed the different effects of Sn, ZnSnO:LiTFTs Zn, the proportion of the electrical properties of Zn, the ratio of Sn in 0.9/0.1 ZnSnO:Li TFTs, the migration rate is the highest.

【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN321.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 許洪華;徐征;黃金昭;袁廣才;孫小斌;陳躍寧;;薄膜晶體管研究進展[J];光子技術;2006年03期

2 ;薄膜晶體管專業(yè)圖書介紹[J];液晶與顯示;2008年04期

3 ;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

4 ;實驗性的薄膜晶體管[J];電子計算機動態(tài);1961年12期

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

相關會議論文 前10條

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2014年會論文集[C];2014年

相關重要報紙文章 前7條

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;國內最大薄膜晶體管液晶顯示器件生產線建成[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

相關博士學位論文 前10條

1 強蕾;非晶半導體薄膜晶體管模型研究及參數提取[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 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

4 王槐生;薄膜晶體管器件在動態(tài)應力下的退化研究[D];蘇州大學;2016年

5 肖鵬;氧化物薄膜晶體管及其有源材料的研究[D];華南理工大學;2016年

6 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

7 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

8 羅浩;一氧化錫薄膜晶體管與類CMOS電子器件研究[D];中國科學院寧波材料技術與工程研究所;2016年

9 王海龍;ZnSnO基薄膜晶體管的制備和性能研究[D];北京交通大學;2017年

10 姚綺君;基于氧化物半導體的薄膜晶體管[D];清華大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 孫汝杰;TiZnSnO非晶氧化物半導體薄膜制備及應用研究[D];浙江大學;2015年

2 劉權;SnO薄膜及其雙極性晶體管的性能調控[D];寧波大學;2015年

3 李洪磊;摻鎢氧化銦鋅薄膜晶體管的研究[D];復旦大學;2014年

4 徐博;多元氧化物半導體薄膜分子束外延生長及性能研究[D];電子科技大學;2015年

5 劉沖;銦鎵鋅氧薄膜晶體管的制備及其性能研究[D];電子科技大學;2015年

6 羅文彬;鋅錫氧化物薄膜晶體管的制備及其性能研究[D];電子科技大學;2014年

7 譚惠月;金屬氧化物薄膜和晶體管的制備與性能研究[D];青島大學;2015年

8 吳穹;薄膜晶體管電流模型的高階效應研究[D];華南理工大學;2015年

9 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

10 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

，

本文編號：1394121