用于TFT的阳极氧化铝绝缘层的研究

发布时间：2020-10-27 14:28

　　 近年来,随着社会和科技的进步,平板显示逐渐成为人们生活中不可替代的一部分,TFT作为平板显示技术驱动面板的核心器件,具备了巨大的研究价值和发展潜力。阳极氧化法制备的Al_2O_3薄膜作为TFT的栅绝缘层,具有稳定性高、均匀性强、性能优良、成本低廉等优点,已经成为当下研究的热点。本研究通过阳极氧化法制备Al_2O_3薄膜并对其进行性能表征,探究其最佳的制备条件。在此基础上以Al_2O_3薄膜为栅绝缘层制备底栅交错型TFT器件,完成TFT的电性能测试,探究不同实验条件下对阳极氧化铝TFT性能的影响,具体分析内容包括以下三个部分:首先,采用阳极氧化法制备Al_2O_3薄膜,改变电解液的种类和浓度,并制备MIM结构测量其击穿电压。结果表明使用酒石酸铵乙二醇溶液制备的Al_2O_3薄膜击穿电压要高于其他电解液(草酸、稀硫酸、柠檬酸),达到38V。其次,以Al_2O_3薄膜为栅绝缘层,玻璃基片作为衬底,Al作为栅极,ZnON作为有源层,金属Mo作为源漏电极制备TFT。先采用射频磁控溅射法制备Al膜,在通过阳极氧化形成Al_2O_3栅绝缘层,再以O_2、N_2作为反应气体进行磁控溅射制备有源层ZnON,最后采用直流磁控溅射的方法制备Mo薄膜,并且经过光刻、刻蚀等工艺完成TFT的制备。最后,对不同阳极氧化条件下的阳极氧化铝TFT进行电学性能测试,使用半导体测试仪测出TFT的输出特性曲线和转移特性曲线,并用Oringin软件对数据进行可视化处理,通过转移特性曲线提取TFT的重要特性参数。结果表明,采用酒石酸铵乙二醇溶液进行阳极氧化制备氧化铝栅绝缘层的TFT,其载流子迁移率和开关比均要明显高于其他溶液(草酸、稀硫酸、柠檬酸)制备的TFT;当使用酒石酸铵乙二醇溶液为电解液时,溶液中酒石酸铵和乙二醇的浓度越高,TFT的载流子浓度和开关比越高,而酒石酸铵浓度不变的情况下,增大乙二醇的占比,TFT的载流子迁移率和开关比也都会有所增加。因此得到最佳的制备参数为“酒石酸铵:乙二醇:水=2:70:35”,此时阳极氧化铝TFT的特性参数分别为:载流子迁移率3.63 cm~2/V·s、开关比为5.1×10~4、阈值电压3.57 V、亚阈值摆幅3.95 V/dec。阈值电压值为正数说明制备的TFT为n沟道增强型TFT器件。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB383.2
【部分图文】：

磁控溅射原理

磁控溅射镀膜过程

磁控溅射镀膜机实物图
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;酷科技[J];中国经济信息;2017年10期

2 谢品品;李淑英;;微孔阳极氧化铝膜的制备及分离应用研究进展[J];宁波化工;2009年02期

3 卢峻峰;;阳极氧化铝膜孔径的测量[J];微纳电子技术;2008年12期

4 王延民;李华基;薛寒松;蔡国文;;多孔有序阳极氧化铝膜的制备及其机理分析[J];重庆科技学院学报;2005年04期

5 杜志云,郭元超,邓兵,陈京才;影响阳极氧化铝膜的因素[J];绵阳师范学院学报;2005年02期

6 李淑英,赫荣晖;纳米孔洞阳极氧化铝膜的制备及应用[J];全面腐蚀控制;2001年02期

7 黄常金;阳极氧化铝着色[J];防腐与包装;1985年04期

8 黄常金;;阳极氧化铝着色[J];防腐与包装;1985年04期

9 ;国外电镀文摘摘译[J];电镀与环保;1988年05期

10 周健,丛松林,冯景伟,李云鹏;干涉着色阳极氧化铝[J];无机材料学报;1989年04期

相关博士学位论文 前4条

1 陈烁烁;可控多分枝管道阳极氧化铝：制备和应用[D];华南理工大学;2010年

2 吕仁江;以阳极氧化铝为模板合成一维钛基与碳基纳米结构材料[D];黑龙江大学;2013年

3 陈伟;阳极氧化铝钠米阵列通道的制备、性质及应用[D];南京大学;2010年

4 李民;金属氧化物薄膜晶体管器件的稳定性研究[D];华南理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈赞;用于TFT的阳极氧化铝绝缘层的研究[D];电子科技大学;2018年

2 彭蓉;阳极氧化铝膜形貌的调控及其相关性能研究[D];湖南大学;2017年

3 吴少华;阳极氧化铝膜新型制备工艺及其过滤性能研究[D];大连理工大学;2010年

4 常晓仆;以铝为支撑体的新型阳极氧化铝膜的研究[D];大连理工大学;2007年

5 王华;阳极氧化铝膜的制备与性能测试[D];大连理工大学;2000年

6 谢品品;纳米孔阳极氧化铝膜的制备及分离特性研究[D];大连理工大学;2009年

7 董春晓;添加剂对阳极氧化铝膜性能的影响研究[D];大连理工大学;2009年

8 刘金会;孔间距小于10nm阳极氧化铝模板制备的研究[D];内蒙古科技大学;2014年

9 李丹;高品质硅基多孔阳极氧化铝膜的制备及影响表面形貌因素的分析[D];西北大学;2012年

10 陶玲;阳极氧化铝膜过滤牛血清蛋白溶液的研究[D];南京工业大学;2006年

本文编号：2858644