薄膜晶体管(Thin film transistors,TFTs)作为晶体管液晶显示器件(TFTs-LCD)和主动驱动的有机电致发光显示器件(AMOLED)驱动电路的核心元件,一直以来都是研究的热门课题。而低成本的非晶硅薄膜晶体管存在诸多不足,氧化物薄膜晶体管作为非晶硅薄膜晶体管的代替品已经在全世界范围内被广泛研究。然而,氧化物薄膜晶体管仍存在很多问题,因此提高氧化物薄膜晶体管的性能十分重要。首先,使用射频磁控溅射在二氧化硅玻璃上淀积ZnO薄膜,使用原子力显微镜(AFM)观察ZnO薄膜的表面形貌,图像呈现近似多晶的表面形态;使用X射线衍射的方法分析ZnO薄膜的结构,并且确认淀积的ZnO薄膜具有良好的C轴取向;使用双光束紫外可见分光光度计测试ZnO薄膜在320-900nm范围对光的吸收光谱及透射率,在可见光范围内,ZnO薄膜对光的透射率高达85%以上即ZnO在可见光范围内透明;并且使用台阶测试仪测试ZnO薄膜的厚度,测得衬底加热至350℃射频磁控溅射1.5小时制备的ZnO薄膜厚度为400nm,为后续的实验分析奠定基础。制备了不同Al电极厚度的结构为Al/ZnO/Ni的薄膜二极管,并且分析了其电流电压I-V特性。制备的Al/ZnO/Ni/ZnO/Al三明治结构的薄膜晶体管,其中Al和Ni作为金属电极,ZnO作为有源层。根据金属-半导体接触理论,金属Ni与ZnO之间形成了肖特基接触,而Al与ZnO之间的接触出现了两种截然不同的情况:肖特基接触和欧姆接触。使用半导体分析测试仪对所制备的Al/ZnO/Ni二极管及薄膜晶体管进行测试。从测试结果可知,所制备的器件的工作电流可达毫安级别,具备了实用可能性。通过二极管测试结果可知,Al/ZnO的接触在Al薄膜厚度为20nm时主要体现为欧姆接触,在Al薄膜厚度为40nm时主要体现为肖特基接触,此时Al/ZnO/Ni之间形成了类似量子阱的结构,构成了一种人工超晶格薄膜二极管,测试结果表明这个二极管具有正负偏压条件下都导通的特性。通过对ZnO-TFTs的测试结果进行解析,得到了ZnO-TFTs的基本电学参数:晶体管跨导、输出电阻、电压放大倍数、载流子迁移率等,其中载流子迁移率的数值为0.3018cm~2/Vs,阈值电压为0.5V。