双沟道层对氮掺杂非晶氧化铟锌薄膜晶体管的影响

采用射频磁控溅射法, 在热氧化p型硅基片上制备了双沟道层非晶氧化铟锌(a-IZO)和氮掺杂氧化铟锌(a-IZON)薄膜晶体管(TFTs), 并研究了双沟道层对器件电学性能和温度稳定性的影响。研究发现, a-IZO/IZON双沟道层TFTs具有较高的场效应迁移率, 为23.26 cm²/(V•s), 并且其阈值电压相较于单层a-IZO-TFTs正向偏移。这是由于氮掺杂可以减少沟道层中的氧空位, 抑制载流子浓度, 使器件具有更好的阈值电压。而a-IZO层避免了由于氮掺杂导致的场效应迁移率和开态电流的下降, 提升了器件的电流开关比。从298 K至423 K的器件转移特性曲线中发现, 双沟道层器件相较于单沟道层器件的温度稳定性更佳, 这可归因于a-IZON层的保护作用。氮掺杂可以减少氧在背沟道层表面的吸收/解吸反应, 改善器件的稳定性。