非晶铟稼锌氧化物材料（Amorphous Indium Gallium Zinc Oxide,a-IGZO）自2003年提出以来,由于其迁移率高、大面积制备均匀以及可见光区域透明等特点而受到科研界广泛关注,成为新一代柔性薄膜晶体管中最理想的活性层材料之一。本论文在经典的单层活性层a-IGZO TFT的基础上提出了使用双层或三层梯度掺杂活性层的结构,研究了梯度掺杂工艺对器件性能的影响。其研究工作如下:（1）首先分析了不同制备工艺对Al₂O₃和PMMA薄膜形貌的影响,然后探究了基于Al₂O₃和PMMA不同绝缘工艺处理对a-IGZO TFT的性能影响。通过实验发现:基于Al₂O₃绝缘层制备的TFT器件的性能相对较差,这是因为反应溅射制备的Al₂O₃薄膜表面粗糙度较高,并伴随着许多尖锥,导致器件的关态电流高达1.1×10^-6 A;而基于PMMA绝缘层制备的a-IGZO TFT器件相对于Al₂O₃器件性能较好,其关态电流下降78%。（2）在确定使用PMMA作为a-IGZO TFT的绝缘层的基础上,首先研究了a-IGZO制备工艺对a-IGZO薄膜电学性能的影响,发现a-IGZO薄膜的导电特性随氧流量增大而指数级降低。然后探索了a-IGZO薄膜的不同制备工艺对单层掺杂a-IGZO TFT器件指标影响,发现氧分压为2%时,器件的性能最佳,其迁移率为1.01cm²/Vs,开关比为1×10³,器件的关态电流为2.4×10^-7 A。（3）为了进一步提高器件的性能,在单层掺杂活性层的基础上提出了双层梯度掺杂的结构,发现双层梯度活性层的下层氧气流量小于上层氧氧气流量时,a-IGZO TFT器件会拥有更高的性能,其载流子迁移率为2.4 cm²/Vs,相对于单层活性层器件增加了1.29 cm²/Vs,开关比为1.87×10³,提高了87%,但是器件关态电流却没有明显减少。（4）为解决关态电流较大的问题,在双层梯度掺杂活性层结构基础上进一步提出了使用三层梯度掺杂的结构。先后探究三层梯度掺杂中BL层与ML层相对膜厚、是否后退火以及ML层a-IGZO掺杂浓度对TFT器件影响,制备三层梯度掺杂器件的开关比相对于单层掺杂和双层梯度掺杂a-IGZO器件高出一个数量级,其关态电流最低达到4.0×10^-10 A。