论文部分内容阅读
薄膜晶体管(TFT)是主动矩阵液晶显示(LCD)与有机发光二极管(AM-OLED)显示面板的关键元件，主要用于制作显示面板的驱动电路。相比较于传统的硅基（非晶硅、多晶硅）TFT器件，近年来各国科学家与显示业界更加关注两种新型TFT，分别为InGaZnO TFT和有机半导体TFT器件。InGaZnO（IGZO）是一种基于ZnO结构的宽禁带非晶氧化物半导体，与Si基TFT相比，IGZO作为沟道的TFT具有透过率高、场效应迁移率高和制备温度低等优点。有机TFT(OTFT)是采用有机半导体作为沟道的TFT器件，具有制备温度低、工艺过程简单、适合大面积加工和材料来源广泛等优点。然而，IGZO-TFT与OTFT在大尺寸显示面板中实际应用过程中仍存在瓶颈。IGZO为n型半导体材料，而p型导电的ZnO非常难于获得，因此，采用IGZO只能获得n沟道TFT实用化器件。另一方面，有机半导体材料大多为p型半导体，n型有机半导体的电子迁移率非常低。因此，采用有机半导体只能获得p沟道TFT实用化器件。然而，大尺寸显示驱动电路需要互补TFT集成器件(CMOS)，因为互补TFT驱动电路与单一极性沟道TFT电路相比，可以大幅度降低电路功耗。可见，单一的IGZO-TFT与OTFT显然都不能满足大尺寸显示面板驱动电路的要求。针对上述问题，本文设计了IGZO TFT与P3HT TFT复合集成的CMOS反相器。器件由分立的IGZO TFT与P3HT TFT组成，为典型的单极性CMOS器件。IGZO与P3HT沟道层均采用溶液法在低温工艺下制备，具有很好的工艺兼容性，由此获得的反相器性能良好，在漏电压为30V时，电压增益为～14，IGZOTFT与P3HT TFT迁移率分别为0.27和0.0038cm2/V·s。在器件制备之前首先研究了不同退火温度对IGZO薄膜生长的影响，最终选择了退火温度为450oC的IGZO薄膜做TFT器件。此外，本文还研究了并五苯在不同表面粗糙度的绝缘层上生长，得出粗糙度为0.25nm的PMMA是最佳的绝缘栅。随后，我们研究了沉积速率对并五苯薄膜生长的影响，沉积速率为0.05nm/s、粗糙度为0.75μm时，并五苯的结晶度最高。