【摘 要】
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随着氧化物薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)被广泛应用于平板显示领域,越来越多的材料已被证明是良好的有源层材料,如IGZO,ZTO,IZO等。随着现代显示技术的发展与进步,
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随着氧化物薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)被广泛应用于平板显示领域,越来越多的材料已被证明是良好的有源层材料,如IGZO,ZTO,IZO等。随着现代显示技术的发展与进步,人们也对TFT器件性能提出了更高的要求,传统的单层TFT由于迁移率较低、缺陷态较多、退火温度较高等限制,已逐渐难以满足工业应用的要求。仅通过改变有源层材料,已难以从根本上解决TFT器件的性能问题。针对以上问题,本文利用射频磁控溅射技术制备了 IZO:Li/ZTO:Li双有源层TFT,并通过优化制备条件,成功提高了双有源层器件的性能。本文主要研究工作如下:一、研究了不同的退火温度对IZO:Li/ZTO:Li双有源层TFT器件性能的影响。不同的退火温度对于薄膜的电阻率等性质有较大影响,因此将极大的影响器件性能。当退火温度为400 ℃时,器件的最佳性能为迁移率达到26.2 cm2/Vs,阈值电压为4.3V,开关比为1.3×107;二、研究了在相同的退火温度下,不同有源层厚度的IZO:Li/ZTO:Li双有源层TFT器件的性能。作为对比,本文也研究了在相同的退火温度下,IZO:Li及ZTO:Li TFT器件的性能。当IZO:Li薄膜厚度为13nm,ZTO:Li薄膜厚度为38nm时,双有源层器件的性能最佳,其迁移率为33.2 cm2/Vs,阈值电压为2.4 V,开关比为2.4×108,皆优于对应温度下的单有源层器件性能;三、研究了磁控溅射过程中氩氧比的变化对器件性能的影响。不同的氩氧比将导致有源层薄膜中弱成键氧等缺陷的变化,从而显著影响器件性能。研究表明,当氩氧比为30:0时器件的性能最优,此时器件的迁移率为39.4 cm2/Vs,阈值电压为-0.2V,开关比为 5.6×107。
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