底栅和顶栅结构全透明氧化锌薄膜晶体管的制备

报道了制备在50mm石英玻璃衬底上的透明氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT),采用了底栅和顶栅两种结构进行比较.ZnO沟道层由射频磁控溅射方法制备,SiO2薄膜作为栅绝缘层.结果发现底栅结构的ZnO-TFT具有较好的电学性质,该器件工作在n沟道增强模式,具有较好的夹断效应和饱和特性,其场效应迁移率、阈值电压和电流开关比分别为18.4cm2/(V·s),-0.5V和104.顶栅结构的ZnO-TFT则工作在n沟道耗尽模式,没有明显的饱和特征.不同结构ZnO-TFT电学性质的差别可能是由于不同的ZnO/SiO2界面特性所致.两种结构的ZnO-TFT在可见光波段都有很高的光学透过率.     

底栅和顶栅结构全透明氧化锌薄膜晶体管的制备

报道了制备在50mm石英玻璃衬底上的透明氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT),采用了底栅和顶栅两种结构进行比较.ZnO沟道层由射频磁控溅射方法制备,SiO2薄膜作为栅绝缘层.结果发现底栅结构的ZnO-TFT具有较好的电学性质,该器件工作在n沟道增强模式,具有较好的夹断效应和饱和特性,其场效应迁移率、阈值电压和电流开关比分别为18.4cm2/(V·s),-0.5V和104.顶栅结构的ZnO-TFT则工作在n沟道耗尽模式,没有明显的饱和特征.不同结构ZnO-TFT电学性质的差别可能是由于不同的ZnO/SiO2界面特性所致.两种结构的ZnO-TFT在可见光波段都有很高的光学透过率.     

氧化锌薄膜生长与ZnO基薄膜晶体管制备

通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长ZnO薄膜.XRD测试显示出(002)晶面的强衍射峰,表明生长的ZnO 薄膜是主度的c轴取向.基于 ZnO 薄膜基础,我们制备了 ZnO 基薄膜晶体管.     

非晶氧化物半导体薄膜晶体管沟道层的研究进展

薄膜晶体管(TFT)作为开关元件广泛应用于平板显示领域,沟道层材料的选择直接影响了TFT的性能.近年来,基于非晶氧化物半导体(AOS)沟道层材料的TFT已成为具有潜力替代传统硅材料(非晶硅或多晶硅)沟道层TFT的新一代技术,有望应用于超大屏显示、3D显示、柔性显示以及透明显示等新一代显示领域.综述了AOS TFT沟道层的研究进展,重点介绍了AOS TFT用AOS沟道层在材料体系、成膜技术、薄膜的后续处理工艺、材料体系中各元素含量以及掺杂等方面的研究成果,并分析了AOS沟道层对AOS TFT性能的影响以及存在的问题,对AOS TFT的未来发展趋势进行了预测和展望.     

多晶硅薄膜晶体管Kink效应研究与建模

多晶硅薄膜晶体管(P-Si TFTs)技术在SOP(system on panel)显示应用中发挥着越来越重要的作用.随着尺寸的不断缩小,P-si TFT 的Kink效应越来越明显,对有源液晶显示矩阵和驱动电路的性能影响很大.对发生Kink效应的物理机制、二雏数值仿真及其一维解析模型进行了分析,讨论了晶粒边界、沟道长度与Kink效应的关系,提出建立适合电路仿真的一维解析模型的关键与展望.     

Improved Stability of Atomic Layer Deposited ZnO Thin Film Transistor by Intercycle Oxidation

By inserting H₂O treatment steps during atomic layer deposition of a ZnO layer, the turn‐on voltage shift from negative bias stress (NBS) under illumination was reduced considerably compared to that of a device that has a continuously grown ZnO layer without any treatment steps. Meanwhile, treatment steps without introducing reactive gases, and simply staying under a low working pressure, aggravated the instability under illuminated NBS due to an increase of oxygen vacancy concentration in the ZnO layer. From the experiment results, additional oxidation of the ZnO channel layer is proven to be effective in improving the stability against illuminated NBS.     

Stretchable,Transparent Zinc Oxide Thin Film Transistors

Stretchable and transparent thin film transistors (TFTs) with intrisically brittle oxide semiconductors are built using a wavy structural configuration that can provide high flexibility and stretchability. After device fabrication procedures including high temperature annealing, the oxide semiconductor‐based TFT arrays can be transferred directly to plastic or rubber substrates, without an additional device process, using transfer printing methods. This procedure can avoid some of the thermal degradation problems associated with plastic or rubber substrates by separating them from the annealing procedure needed to improve the device performance. These design and fabrication methods offer the possibility of developing a new format of stretchable electronics.     

磁控溅射ZnO基TFT的研究

采用直流磁控溅射在SiO2/n-Si(111)衬底上沉积了Al薄膜,经过光刻、刻蚀形成源漏极,再采用射频磁控溅射沉积ZnO薄膜作为有源层,成功制备了底栅顶接触结构的ZnO-TFT,Al膜厚135nm,ZnO膜厚110nm.实验结果表明,薄膜晶体管展示出明显的栅控特性以及饱和特性,ZnO薄膜沿C轴择优取向生长,且在可见光...     

采用不同透明电极的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管

采用透明材料ITO和AZO为源漏电极,在室温下利用射频磁控溅射方法制作了底栅结构的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管。实验发现,制备的薄膜晶体管均表现出了良好的开关特性。其中采用AZO为电极的薄膜晶体管的场效应迁移率为1.95cm2/V.s,开关比为4.53×105,在正向偏压应力测试下,阈值电压的漂移量为4.49V。     

氧化锌基薄膜晶体管制备与研究

以玻璃为衬底,利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法,在360℃附近实现ZnO薄膜的生长.利用ZnO为有源层制备底栅型薄膜晶体管.SiO2 被用作栅绝缘材料以有效的抑制漏泄电流的产生,达到氧化锌薄膜晶体管 (ZnO-TFT) 成功运作目的.ZnO-TFT 的电流开关(on/off)比达到104以上.ZnO-TFT 在可见光区平均光透过率大约为80%.以上表明利用ZnO 替代传统 Si 材料作有源层材料制备透明薄膜晶体管是可能的.     

掺Al ZnO柔性透明导电薄膜研究进展

柔性透明导电薄膜ZAO具有优异的光电性能且资源丰富、成本低、对环境无污染,成为当前的研究热点.总结了近年来对柔性衬底材料处理的方法,分析了柔性透明导电薄膜的研究历史和现状.介绍了柔性透明导电薄膜ZAO的结构、光电特性、典型制备方法和应用前景.评述了柔性ZAO薄膜的研究现状,并对其近期研究和应用工作进行了展望.     

中频脉冲溅射制备绒面ZnO透明导电薄膜

采用中频脉冲磁控溅射系统制备高透过率、高电导率的平面ZnO薄膜。电阻率为5.57×10-4Ω·cm,载流子浓度2.2×1020cm-3,霍尔迁移率40.1cm2/V·s,可见光范围内(400～800nm)的平均透过率大于85%。用酸腐蚀的方法可以获得绒面效果。分析了气压和温度对绒面结构的影响,获得了适合薄膜太阳能电池要求的绒面ZnO透明导电薄膜。     

Patterning of Flexible Transparent Thin‐Film Transistors with Solution‐Processed ZnO Using the Binary Solvent Mixture

Flexible transparent thin‐film transistors (TTFTs) have emerged as next‐generation transistors because of their applicability in transparent electronic devices. In particular, the major driving force behind solution‐processed zinc oxide film research is its prospective use in printing for electronics. Since the patterning that prevents current leakage and crosstalk noise is essential to fabricate TTFTs, the need for sophisticated patterning methods is critical. In patterning solution‐processed ZnO thin films, several points require careful consideration. In general, as these thin films have a porous structure, conventional patterning based on photolithography causes loss of film performance. In addition, as controlling the drying process is very subtle and cumbersome, it is difficult to fabricate ZnO semiconductor films with robust fidelity through selective printing or patterning. Therefore, we have developed a simple selective patterning method using a substrate pre‐patterned through bond breakage of poly(methyl methacrylate) (PMMA), as well as a new developing method using a toluene–methanol mixture as a binary solvent mixture.     

L-MBE法制备以ZnO为沟道层的薄膜晶体管

采用激光分子束外延法(L-MBE)在SiNx/Si(111)衬底上制备了高质量的ZnO薄膜,用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的晶体结构、表面形貌进行了表征,结果表明ZnO薄膜有高度的c轴择优取向,薄膜表面平整致密.并以ZnO薄膜为沟道层制作了薄膜晶体管(ZnO-TFT),该晶体管工作在n沟道增强模式,阈值电压为17.5V,电子的场迁移率达到1.05cm2/(V·s).     

宽带隙ZnMgO的电学特性及其透明薄膜场效应晶体管

首次提出了用六方相晶体结构的宽带隙ZnMgO作为薄膜场效应晶体管（TFT）的沟道层，用立方相ZnMgO纳米晶体薄膜作为栅绝缘层，在实验中用透明的ITO导电玻璃作为衬底，通过连续沉积六方和立方相结构的纳米ZnMgO晶体薄膜，并通过光刻、电极工艺等，研制了透明的ZnO基TFT, TFT的电流开关比达到1E4，场效应迁移率为0.6cm2/(V·s).在偏压2.5MV/cm下漏电流为1E-8A.     

多晶硅TFT热载流子效应的模拟研究

热载流子效应引起的器件电学特性退化会严重影响电路的工作性能。文章结合多晶硅薄膜晶体管沟道电流的理论模型,讨论了热载流子效应与界面陷阱的关系。沟道载流子在大的漏电场牵引下,运动到漏结附近获得很大的能量从而成为热载流子。如果热载流子能量超过Si-SiO2界面势垒高度,会注入到栅氧层或陷落到界面陷阱,使阈值电压和沟道电流发生退化现象。同时,对多晶硅薄膜晶体管输出特性进行了模拟分析,模拟结果与理论模型基本一致。     

间歇溅射和分段冷却对ZnO薄膜结构的影响

用超高真空射频磁控溅射技术制备了高c轴取向的ZnO薄膜,并用XRD和SEM研究了溅射和冷却方式对ZnO薄膜结构性能和工艺性能的影响。结果表明:与连续溅射相比,间歇溅射可以降低ZnO(002)的晶面间距,晶粒长大致密化,随着间歇时间的延长,薄膜的自优化程度增加;与连续冷却相比,分段冷却对ZnO薄膜的质量影响不大,但可将薄膜的冷却时间,从2.5~3 h缩短至1.5 h左右,从而提高了薄膜的制备速率。     

腐蚀法制备绒面ZnO透明导电薄膜

利用中频脉冲磁控溅射系统制备高透过率、高电导率的平面ZnO薄膜。对平面ZnO薄膜进行短时间弱酸腐蚀,可以获得绒面效果的ZnO透明导电薄膜。分析了工作气压和衬底温度对薄膜绒面结构的影响,获得了适合薄膜太阳能电池的绒面ZnO透明导电薄膜。当压力控制在1.92Pa左右,衬底温度150～170℃范围内沉积的薄膜具有最佳的绒面和较低的电阻率,电阻率可达5.57×10-4Ω·cm,载流子浓度2.2×1020cm-3,霍尔迁移率40.1cm2/V·s,在可见光范围平均透过率超过85%。     

全透明低回滞s-SWCNT/AgNW薄膜晶体管的可控制备

利用高纯度、高均一性的半导体型单壁碳纳米管(s-SWCNT)网络薄膜作为薄膜晶体管的沟道材料,以高透明度、低薄膜电阻的银纳米线(Ag NW)网络薄膜作为源、漏电极,在玻璃基底上制备了大面积、高透明度的碳纳米管薄膜晶体管阵列,并使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜在器件表面通过干法封装获得了较低回滞的电子器件,得到了整体透明度达到82%以上的器件。提出的器件制备方法不仅制备材料易得,不需要高温过程,而且能够实现器件的大面积制备,对碳纳米管薄膜晶体管的全透明柔性化进程具有推进作用。     

金属氧化物IGZO薄膜晶体管的最新研究进展

最近几年,金属氧化物IGZO薄膜晶体管成为研究热点,具有高迁移率、稳定性好、制作工艺简单等优点,备受人们关注。文章综述了制作金属氧化物IGZO晶体管的结构及其优缺点,总结了影响金属氧化物IGZO薄膜晶体管性能的因素,并提出了制作高性能金属氧化物IGZO薄膜晶体管的方法。