溶液法氧化物薄膜晶体管的印刷制备

溶液法印刷制备电子器件因具有绿色环保、低成本、流程简单、柔性好和适应性强等优良特性,受到世界各个国家的重视,尤其高性能薄膜晶体管是平板显示和消费电子行业的基石,更成为了研究的热点。本文综述了基于溶液法氧化物薄膜晶体管印刷制备的最新研究进展,详细讨论了印刷氧化物薄膜晶体管结构优化、半导体层材料、电极层材料和绝缘层材料以及相关前驱体选择等,指出了提升器件性能的关键,明确了器件后处理与稳定性的关系。最后,本文总结了氧化物薄膜晶体管在印刷制备和应用过程中存在的问题以及发展前景。     

双层有源层非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管的仿真

采用SILVACO软件的ATLAS对双有源层非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管进行二维器件模拟,研究了在底栅顶接触的结构下,不同沟道厚度比的情况下的器件的电学特性。在IZO材料的厚度为5nm、IGZO材料的厚度为35nm时,器件的最佳开关电流比约为3.5×1013,亚阈值摆幅为0.36V/dec。并在此厚度比的基础上,模拟了两层材料的隙态密度,并通过改变态密度模型中的相关参数,观察两层材料对器件的电学特性的影响情况。     

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。     

基于In-Zn-Ti-O氧化物半导体材料的薄膜晶体管

在室温下制备了基于In-Zn-Ti-O氧化物半导体的薄膜晶体管,氧化物沟道层中In、Zn、Ti的摩尔比为49∶49∶2。所制备的器件场致迁移率达到9.8cm2/V.s,开关比大于105,亚阈值摆幅0.61V/dec。和未掺Ti器件的比较表明,掺Ti能使器件阈值正向变化,对场致迁移率也有提高作用。     

薄膜晶体管透明电极铟锡氧化物雾状不良的分析研究

对FFS-TFT制作工艺中,与氮化硅膜层接触的透明电极ITO发生的雾状不良进行分析研究。通过扫描电子显微镜、宏观/微观显微镜和背光源测试设备对样品进行分析。结果显示接触层的等离子体界面处理对ITO的透过率和膜质特性有较大影响,可导致严重的雾状不良发生和刻蚀工艺中的膜层下端过度刻蚀的问题。通过在透明电极ITO上面沉积微薄的过渡缓冲膜层,并优化界面等离子体处理条件,可以改善雾状不良。     

氧化物半导体薄膜晶体管的研究进展

简要说明了非晶硅、多晶硅和有机半导体用作薄膜晶体管沟道层的不足,从电学性质、光学性质和制备温度等几方面介绍了氧化物薄膜晶体管在有源阵列驱动显示技术中的优势,并介绍了氧化物沟道层制备工艺的优化和掺杂方法.最后,展望了氧化物半导体薄膜晶体管应用前景.     

石墨烯电极有机薄膜晶体管研究

利用化学气相沉积法生长的高性能的层状石墨烯,通过转移和图案化后用作电极,制备了底接触的并五苯有机薄膜晶体管(OTFTs)。原子力显微镜观察发现,石墨烯电极的厚度比一般的金电极薄的多,所以石墨烯电极厚度对并五苯晶粒的生长影响不大。电学性能研究得到器件的输出和转移曲线、开关电流比、阈值电压、场效应迁移率。转移曲线的关态电流约为10-9 A,电流的开关比超过103。基于底接触的并五苯OTFTs的最大场效应迁移率约2×10-2 cm2.V-1.s-1。     

透明非晶态氧化物半导体薄膜晶体管的研究进展

透明非晶态氧化物半导体薄膜晶体管(TAOS-TFT)以其诸多优势受到研究人员的青睐,最近几年发展迅速.文章以传统薄膜晶体管做对照,详细介绍了TAOS-TFT的原理、结构和性能,总结出TAOS-TFT相对于Si基TFT具有制备温度低、均一性好、迁移率高、对可见光全透明和阈值电压低等5方面的优势,指出了TAOS-TFT在进一步实用化过程中所面临的几个重要问题,其中最为重要的是需要尽快建立自身的集约化物理模型.     

基于铟镓锌氧化物的纸基柔性薄膜晶体管器件研究

目前大多数柔性薄膜晶体管(TFT)使用塑料基板替代玻璃基板会导致白色污染加重,本研究采用可降解的纳米纤维素纸作为柔性基板,其具有粗糙度仅为3.12 nm的优异平滑度,且整个器件沉积完后只增加至6.03 nm。更重要的是,该TFT器件通过磁控溅射制备IGZO/Al₂O₃作为有源层,使得器件在室温下无需热退火处理,避免了纳米纸不耐高温的问题。在有源层中,Al₂O₃充当电子桥连接了不连续的铟镓锌氧化物(IGZO),且IGZO有着微弱的结晶,大量的载流子得以沿沟道流通。该纸基器件展示出迁移率为22.5 cm²/(V·s)、开关比高达5.07×10⁶、阈值电压V_th仅为-0.036 V的优异性能,并且有着很好的正偏压和负偏压稳定性。这种纸基TFT在未来的绿色且柔性显示中具有巨大的应用潜力。     

薄膜晶体管矩阵电路中的Al电极

本文介绍Al 电极 TFT 矩阵电路的优越性及其制造工艺——阳极氧化法制造 Al_2O_3膜。     

有机介质层铟锌氧化物薄膜晶体管

利用直流磁控溅射方法在玻璃基板上室温制备非晶铟锌氧化物半导体薄膜,薄膜表面平整。采用旋涂法室温制备聚四乙烯苯酚有机介质层。以铟锌氧化物薄膜作为沟道层、聚四乙烯苯酚作为介质层,成功制备了顶栅结构的薄膜晶体管。测试结果表明,所制备的薄膜晶体管具有饱和特性且为耗尽工作模式,薄膜晶体管的阈值电压为3.8V,迁移率为25.4cm2.V-1.s-1,开关比为106。     

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.     

基于PSSNa的平面侧栅型氧化物双电层薄膜晶体管

双电层薄膜晶体管(EDLTs)凭借其低电压、多栅调控以及对神经突触的模拟而备受关注.为了实现一种基于聚电解质的新型平面侧栅结构的EDLTs,采用磁控溅射制备的氧化铟镓锌(IGZO)沟道和氧化铟锌(IZO)电极,试验了三种不同的聚电解质作为栅介质.发现聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)可以作为栅介质材料实现器件的良好工作.由于...     

氧化物薄膜晶体管刻蚀阻挡层PECVD沉积条件研究

为实现氧化物TFT(Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistor,IGZO TFT)特性的最优化,采用I-V数据和SEM(Scanning Electron Microscope)图片研究蚀阻挡层(Etch-Stop Layer,ESL)沉积条件与氧化物TFT特性的关系。通过调整沉积温度、正负极板间距、压力和功率,分析了PECVD沉积ESL SiO2的成膜规律,并对所得到的TFT进行了特性分析。发现ESL膜层致密性过差时,后期高温工艺会造成水汽进入IGZO半导体膜层,从而引起TFT特性恶化。而采用高温、高压力等方法取得高致密性的ESL膜层由于高强度等离子体对IGZO本体的还原反应也会致使TFT特性劣化。结果表明,在保证膜层致密性前提下,等离子体对IGZO本体伤害最小的ESL沉积条件才是最优化的ESL沉积条件。     

基于低温多晶硅-氧化物半导体混合集成的薄膜晶体管显示背板技术

低温多晶硅-氧化物半导体混合集成(Low temperature polycrystalline silicon and oxide,LTPO)的薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)背板技术融合了低温多晶硅和氧化物半导体TFT两者的优势,为低功耗、高性能显示以及功能化集成提供了新的发展机遇,获...     

基于双层界面修饰的高性能底栅底接触有机薄膜晶体管研究

一种兼容的双界面修饰被成功应用于修饰有机薄膜晶体管的底接触电极和绝缘层界面。这种兼容的双界面修饰为首先采用4-FTP修饰银源漏电极进而提高其功函数,然后采用HMDS或者OTS进一步修饰二氧化硅绝缘层界面。结果显示场迁移率得到极大提高,其最优特性高达0.91 cm2V-1s-1。     

KH550-GO复合栅介质低压氧化物薄膜晶体管

采用旋涂法制备硅烷偶联剂-氧化石墨烯(KH550-GO)新型复合栅介质薄膜,由于栅介质层和沟道层界面处明显的双电层效应,单位面积电容高达2.18×10~(–6)F/cm~2。通过自组装法,借助磁控溅射仪,仅需一次掩膜,即可同时生成晶体管的沟道与源漏电极。利用半导体参数分析仪在室温黑暗的条件下测量该晶体管的电学特性,结果表明,KH550-GO栅介质氧化物薄膜晶体管具有优良的电学性能,其工作电压仅为2 V、饱和电流为580μA、亚阈值摆幅108 m V/dec、开关比4×10~7、场效应迁移率16.7 cm~2·V~(-1)·s~(-1)。     

喷墨印刷制备有机薄膜晶体管及其电路的研究进展

有机薄膜晶体管在大面积柔性显示、柔性电子存储等方面具有广阔的潜在应用前景。喷墨印刷技术由于具有工艺简单、成本低廉、微图形数字化、与柔性衬底兼容等优点而成为一种有效的制造有机电子器件工艺方法。文章综述了近年来基于喷墨印刷技术制备有机薄膜晶体管的研究进展,探讨了在制造过程中存在的问题。     

双层电极有机电致发光器件

主要讨论了在有机双层电致发光器件 Ｉ Ｔ Ｏ／ Ｔ Ｐ Ｄ／ Ａｌｑ３／ Ａｌ 的 Ａｌｑ３／ Ａｌ 界面处引入绝缘材料 Ａｌ２ Ｏ３ 薄层对器件性能的影响。实验发现具有双层电极 Ａｌ２ Ｏ３／ Ａｌ 的器件发光效率比单层电极 Ａｌ 的器件效率提高了六倍多,这是由于 Ａｌ２ Ｏ３ 薄层的引入,降低了界面的表面态密度,提高电子的注入能力,有效地提高了激子的辐射复合几率所致