非晶氧化物薄膜因具有高的透明性、高迁移率、制备温度低和高均匀性等众多优点,被广泛应用到薄膜晶体管（TFT）的沟道层中。到目前为止,人们已经研究出许多性能优异的非晶氧化物薄膜,其中非晶InGaZn O薄膜的电学性能最为突出,并且基于这种材料的TFT目前也投入到了工业生产当中。性能优异的非晶氧化物薄膜大多基于氧化铟材料,但地球上In元素丰度极低、价格高昂且具有一定的毒性,所以开发低成本和高性能的新型无铟或少铟的非晶氧化物薄膜势在必行。由于Sn⁴⁺与In³⁺的离子结构相似,因此非晶氧化锡薄膜同样具有较高的迁移率。又因为锡的储量远比铟丰富,所以氧化锡成为了替代In基氧化物的最佳选择之一。本文研究了一系列新型非晶氧化锡基（a-SnO₂:M,M=Ga,Eu,Si）薄膜材料,并对其TFT器件的性能进行了研究,具体的工作内容如下:（1）采用溶胶凝胶法制备了非晶SnGaO TFT,研究发现,随着掺Ga浓度的提高,TFT的关态电流减小,阈值电压正向偏移,表明掺Ga能有效降低载流子浓度,这主要是因为掺Ga能够抑制薄膜中氧空位的生成。其中最佳掺Ga浓度约为20 at.%,最佳退火温度约为350℃,对应器件的迁移率为5.2 cm²V^-1s^-1,阈值电压为-3.2 V,亚阈值摆幅为0.7 V/dec.,开关比为1.5×10⁶。更高的退火温度能够提高器件的迁移率,这主要是因为退火温度的升高使薄膜内部缺陷减少、载流子浓度变大。（2）选取稀土元素Eu作为非晶SnO₂沟道层的掺杂剂,发现稀土元素Eu是一种有效的载流子抑制剂。利用溶胶凝胶法制备的非晶SnEuO薄膜,禁带宽度可达3.87 e V。随着掺Eu浓度的提高,TFT的开态电流和关态电流均减小,阈值电压正向移动,一定浓度的掺Eu能够使亚阈值摆幅改善,但迁移率有所降低。最佳掺Eu浓度约为30 at.%,退火温度约为400℃,对应的SnEuO TFT迁移率为4.5 cm²V^-1s^-1,开关比为9.5×10⁶,阈值电压为-7.3 V,亚阈值摆幅为0.8 V/dec.。（3）采用射频磁控溅射的方法制备了非晶SnSiO TFT,并在350℃退火温度下,研究不同气氛退火对SnSiO TFT偏压稳定性的影响。影响器件的偏压稳定性的主要因素包括沟道层内的深能级缺陷,沟道层/介质层的界面态缺陷和空气中的水氧。在空气或氧气中退火,由于氧的存在,会产生与间隙氧相关的缺陷,同时薄膜粗糙度的增大,产生大量界面态缺陷,使SnSiO TFT的偏压稳定性劣化。氮气和氩气退火工艺使SnSiO薄膜的缺陷更少,表面更光滑,因此正、负偏压稳定性更好。TFT在氮气退火后的偏压稳定性最佳,对应的电学性能也最佳:其迁移率为8.6 cm²V^-1s^-1,开关比为1.5×10⁷,阈值电压为0.2 V,亚阈值摆幅为0.7V/dec.。