薄膜晶体管（TFT）被广泛应用于有源矩阵液晶显示器（AMLCD）和有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）等显示领域。其中,低工作电压（低压）的TFT是实现低功耗显示的关键。氧化物TFT具有大面积均匀性、低成本等方面的优势,已被广泛应用于高分辨率、大尺寸显示等领域。因此,围绕低压氧化物TFT的研究是本论文的重点。本论文研究了一种基于新型介电材料的低压TFT器件,首次提出将“巨介电薄膜材料”作为TFT的栅介质层（该TFT的简称为“巨介电TFT”）。与目前文献报道的低压TFT器件（铁电TFT、双电层TFT等）相比,该巨介电TFT器件在亚阈值摆幅（SS）、工作电压(V_op)、正反扫迟滞(|ΔV_hys|)、工作频率等参数指标上具有较大优势。采用射频磁控溅射法实现了低温（400 ℃）In_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂巨介电薄膜及其TFT器件。其中,该巨介电薄膜的准静态电容密度（C_i）高达36156 n F/cm²,在1 k Hz频率下的C_i为7607 n F/cm²。同时,该TFT器件的迁移率（μ）为1.9 cm²V^-1s^-1,阈值电压(V_TH)为0.35 V,SS低至68 m V/dec,V_op低至1 V（该电压下的驱动电流I_D高达45μA）,|ΔV_hys|低至0.016 V。为解决射频磁控溅射法In_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂的生长速度慢、薄膜致密度不高、频率响应差、漏电过大的问题,采用直流反应溅射法实现了低温（300 ℃）Sm_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂巨介电薄膜及其TFT器件。该巨介电薄膜准静态C_i为1850 n F/cm²,在1 k Hz频率下的C_i为1302 n F/cm²。该薄膜频率响应比射频磁控溅射法的In_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂有很大提高。可能的原因是Sm-O键强于In-O键,这降低了Sm_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂薄膜氧空位的浓度,减少了由氧空位电离所产生的电子,从而降低了该薄膜极化时的漏导损失。此外反应溅射法制备的薄膜的孔隙率比射频溅射法的薄膜更低,因而也让薄膜极化时漏导损失更少。同时,其TFT器件的μ为2.9 cm²V^-1s^-1,V_TH为-0.20 V,SS为92 m V/dec,V_op为1 V（该电压下I_D为20μA）,|ΔV_hys|为0.110 V。为了进一步降低制备成本,采用溶液法实现了低温（300 ℃）Sm_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂巨介电薄膜。该巨介电薄膜的准静态C_i为2200 n F/cm²,在1 k Hz频率下的C_i为344n F/cm²,频率响应相较于反应溅射法Sm_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂有明显降低。可能的原因是溶液法Sm_0.0025Nb_0.0025Ti_0.995O₂薄膜中存在大量C、H等杂质缺陷,这些缺陷无法在高频时的产生介电响应。从而导致了该薄膜在高频时介电性能的降低。