薄膜晶体管（TFT）是下一代平板显示器（FPD）的关键部件。与传统的硅基半导体材料相比,以In₂O₃基（如InGaZnO（IGZO））为代表的透明金属氧化物半导体材料,由于同时具备半导体的电学特性和可见光透明性,而且具有载流子迁移率高、均匀性好、加工温度低等优点,是应用于新型显示驱动TFT的理想材料。然而,目前广泛使用的IGZO材料受到In元素稀有、昂贵的威胁。因此,开发高性能、低成本的无In氧化物是十分必要的。通常认为In³⁺离子s轨道的球形对称性是造成其高迁移率的主要原因,而Sn⁴⁺与In³⁺有相同的电子构型([Kr]4d¹⁰5s⁰)且Sn元素储量丰富价格便宜。因此,SnO₂基氧化物被认为是最有希望替代In₂O₃基氧化物的材料之一,日益受到人们的关注。此外,与传统真空沉积薄膜的工艺相比,溶液法工艺具有低成本、操作简单、易调控薄膜化学组分含量等优势,有利于未来发展低成本、大面积的电子产品。鉴于此,本论文采用溶液旋涂工艺制备n型SnO₂基薄膜,并通过多种表征方法,系统地研究了不同前驱体溶液浓度、不同退火温度以及不同Ga掺杂量对SnO₂基薄膜及TFT性能的影响。主要内容如下:第一,研究了不同浓度前驱体溶液对SnO₂薄膜的影响。薄膜膜厚和前驱体溶液浓度之间满足线性关系,随浓度增加膜厚线性增加。所有SnO₂薄膜表面都非常光滑均匀,粗糙度很低,并且光学带隙和折射率基本不变,说明前驱体溶液浓度基本上不会影响薄膜的表面形貌和光学性能。第二,研究了退火温度（200-700 ^oC）对SnO₂薄膜的影响。当退火温度低于300 ^oC时,溶液法制备的SnO₂薄膜为非晶态,表面均匀光滑。随退火温度升高,薄膜从Sn（OH）₄逐渐转变为结晶的SnO₂,粗糙度增加,同时伴随有机残余物和Cl相关杂质的消除。第三,研究了退火温度对SnO₂ TFT的影响。200 ^oC和250 ^oC退火的SnO₂ TFT没有性能,可能与此时薄膜中还有大量有机残余物有关。随着退火温度升高,有机物和Cl相关残余物的去除以及金属氧键的形成使器件迁移率增加,然而,继续增加温度,由于薄膜表面粗糙度增加,存在严重沟道层/介质层界面散射使器件的迁移率降低。其中450^oC退火的SnO₂ TFT器件性能最佳:μ_sat=0.52 cm²/V s,I_on/I_off=2.3×10⁴,S=5.06V/decade,V_TH=-6.7 V。第四,研究了不同比例Ga掺杂对SnGaO薄膜和TFT的影响。Ga掺杂的作用如下:（1）降低了SnO₂基薄膜的结晶性;（2）增加透射率和带隙;（3）减少氧空位的产生。掺杂的Ga作为载流子抑制剂,通过改变SnGaO TFT中Ga的掺杂量可以使I_on/I_off从¹0⁴提高到¹0⁷,μ_sat从5.84调节到0.41 cm²/V s。其中性能最佳的是掺Ga 45%在450 ^oC退火的SnGaO TFT器件,其性能参数为:μ_sat=4.26 cm²/V s,I_on/I_off=1.7×10⁷,S=1.01V/decade,V_TH=-4.4 V,且具有较好的器件稳定性。