氧化物瞬态特性及其薄膜晶体管研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dalianwaiguoyu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统的半导体氧化物在有源矩阵显示晶体管、透明便携的电子设备中均有广泛的用途。近年来,一些能够溶解在水溶液中,具有生物或环境降解功能,或能够按需求物理消失、转变的电子设备引起了人们的关注。在这类瞬态电子器件中,除了生物聚合物和晶态硅以外,氧化物也成为了常用的瞬态半导体材料。与之前基于硅的瞬态电子相比,氧化物TFT具有性能高、可大面积制备,以及紫外光响应的特点,成为了瞬态晶体管领域关注的焦点。溶液法制备氧化物薄膜具备温度低,设备及工艺简单,适用于柔性衬底,能够制备大面积器件,可避免或减少真空设备的使用等优点,恰好满足了瞬态氧化物TFT制备对低温工艺的要求。在此背景下,本文通过实验探索了底栅结构的瞬态氧化物TFT的制备方法,深入研究了以氧化锌为代表的氧化物的瞬态特性,以及各种提高氧化物TFT性能的方法,主要内容如下:1)探索了氧化锌材料的溶解特性与溶解环境的关系,在高酸性(PH=3)和高碱性(PH=12)的磷酸盐缓冲溶液中,氧化锌材料均能溶解。在中性环境中,氧化锌材料很难完全溶解于磷酸盐缓冲溶液中。此外,温度越高,氧化锌材料的溶解速度越快。2)在确定氧化锌材料溶解特性后,探索了氧化锌TFT的制备工艺,利用溶液旋涂法制备出了迁移率μ为1.14cm2/V· 的氧化锌TFT器件,器件的阈值电压VTH达到15V,开关比Ion/Ioff达到5.16× 107,亚阈值摆幅SS达到590mV/dec。3)利用溶液旋涂法制备出的氧化锌TFT性能有待提高,因此探索了更高性能的TFT制备方法。首先,在前驱液中浸泡圆柱形铝颗粒进行掺杂,提升了氧化锌内载流子的浓度,将器件的迁移率提升至2.76cm2/V·s。其次,使用磁控溅射的方法对氧化锌有源层进行掺杂处理的TFT,在磁控溅射掺杂时间为3s时的迁移率达到5.28 cm2/V·s,在改善器件性能的同时大大简化了制备工艺。再者,采用溶胶凝胶法制备IGZO材料作为有源层的TFT器件,其薄膜的粗糙度得到改善优化,器件迁移率为4.2 cm2/V·s,电学性能得到提高。最后,采用溶液旋涂法制备IZO材料作为有源层的TFT器件,在300℃退火温度下得到了迁移7.56cm2/V·s的高电学性能。上述四种方法均达到了改善TFT电学特性的效果。4)采用了电子束蒸发淀积金属Mg,探索了以金属Mg作为电极的氧化锌TFT瞬态器件的溶解特性,器件在37℃的去离子水中进行溶解,在4min内Mg电极有明显溶解现象,溶解速率大约为20nm/min。氧化锌在去离子水中溶解速率约为1nm/h,器件性能逐渐失效。
其他文献
当前,中小企业在促进国民经济发展,增加就业等方面都占据着举足轻重的地位,而融资一直是困扰其发展的重要原因。近年来,集群表现出的各种显著的特征优势以及其强有力的竞争优势为
2015年1月国务院发布《机关事业单位工作人员养老保险制度改革的决定》,标志着我国养老保险制度双轨制改革基本尘埃落定,由于改革过程中遇到的种种困难,顺势将养老基金运营的
目的研究急性脑卒中患者呼吸机相关性肺炎多重耐药菌感染的危险因素。方法选取110例发生呼吸机相关性肺炎的急性脑卒中患者作为研究对象。析其引起呼吸机相关性肺炎的病原菌
以长沙地铁3号线火车站站为研究载体,针对桩间高大模筑混凝土,传统单侧支模体系难以满足施工要求的情况,提出了在围护桩上植对拉螺杆做拉结的新型单侧模板系统,介绍了施工工
金刚烷是一种结构高度对称的刚性笼状环烷烃,具有良好的热稳定性和强疏水性,其衍生物1,3-二溴金刚烷与酚类反应可制备具有刚性扭曲结构的含金刚烷结构双酚单体,将其与双卤单
小说阅读教学是高中语文教学的重要组成部分。然而现实情况是师生一方面承认小说阅读教学的价值,另一方面,囿于课时与高考压力,小说阅读教学课内向课外延伸拓展不足,学生阅读
有机场效应晶体管(OFET)由于其具有质轻价廉、可溶液加工、大面积制备及柔性等突出的特点在射频识别标签、电子纸及柔性显示等有机电子领域具有非常广阔的应用前景。设计合成综合性能优异的有机半导体材料、晶体管器件中有机半导体材料载流子传输机理及相应的构-性关系是目前有机场效应晶体管研究领域的两个重大科学难题。基于高性能有机半导体材料比较匮乏的研究现状以及载流子传输机制尚不明确等严峻挑战,本论文设计合成了
航空维修人为差错是危及空、地安全的主要问题之一.其主要表现形式可用丢、错、漏、蛮四个字来概括,是行为人和工作环境、所用设备、维修管理等诸多因素共同作用的结果.针对
目的探讨Fibroscan在诊断慢性乙型肝炎合并酒精性肝病患者肝脏纤维化水平中的价值。方法收集慢性乙型肝炎合并酒精性肝病的患者129例,入院后均行Fibroscan及肝穿刺病理活检。