高k氧化物薄膜晶体管的制备及性能研究

发布时间：2020-12-25 01:28

　　薄膜晶体管因为其简单的结构、优异的性能,被广泛的应用于平板显示技术之中。氧化物半导体因为杰出的物理性能被视为平板显示中最具应用潜力的半导体材料。随着集成电路集成度的不断提高,薄膜晶体管的尺寸不断变小,寻找高介电常数材料替代传统二氧化硅介电材料,通过增加薄膜晶体管绝缘层介电常数取代减小绝缘层厚度的方式来增加绝缘层单位面积电容,可以达到抑制漏电流目的,又可以满足薄膜晶体管等比例缩小的要求,是增加集成电路集成度非常有效的方式。现在平板技术高的制造成本以及繁杂的制备工序仍然是待需解决的问题,开发出可低成本大面积生产高性能薄膜晶体管的制备技术仍然是现时之需,溶液制备技术（溶胶凝胶技术及喷墨打印技术）因为可低成本大面积生产高性能薄膜晶体管被视为可供未来选择的前景生产技术。本论文通过溶液方法制备了高介电常数氧化镱薄膜,详尽地研究了不同后续退火条件对氧化镱薄膜相关物理及电学参数的影响,并基于氧化镱介电薄膜制备了氧化铟薄膜晶体管,对其性能进行研究讨论。性能最为优异的氧化铟/氧化镱薄膜晶体管操作电压低至3 V,载流子饱和区场效应迁移率为4.98 cm²V^-1s<... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（a）液晶显示器的电路阵列图（b）单个液晶显示电路原理图

图 1.2 (a) 维信诺制备的可全屏卷曲柔性 AMOLED 显示屏 (b) AMOLED 单个显单元电路原理图。该单元的显示效果会一直保持，直到下一次扫描及数据信号的到来。在整个显示过程中不仅需要起到开关作用的 TFT，还需要具有驱动 OLED 能力的 TFT，因为 OLED 是电流驱动型的电子器件，所以对于驱动 TFT 来说，要求载流子的迁移率不能太低，低电子迁移率的非晶硅已经不能满足这种要求，虽然低温多晶硅可以满足这一要求，但是其在大面积生产时均匀性太差，会严重影响显示效果，也只能用于小尺寸AMOLED 的制备。相比之下，非晶氧化物半导体（典型的为铟镓锌氧 IGZO）由于不低的电子迁移率，良好的可见光及空气中稳定性，薄膜材料的可弯曲性，低的制备成本和成熟的制备工艺，成为生产 AMOLED 尤其是大尺寸 AMOLED 所需 TFT半导体层的不二之选，被视为用于显示最具前景的的TFT半导体材料。同时驱动TFT的稳定性（即阈值电压的漂移程度）直接决定了 OLED 显示灰度值的准确性，也就决定了 AMOLED 的显示效果，所以制备出稳定性良好高迁移率的驱动 TFT 尤为关键[12]。由于 AMOLED 巨大的应用及市场前景，国内制备 AMOLED 的厂商近几年也呈现快速增长态势，如京东方、维信诺、华星光电、天马等几家厂商生产制备技术已

第二章 薄膜场效应管（TFT）的物理结构及工作原理第二章 薄膜场效应管（TFT）的物理结构及工作原理1 TFT 的物理结构TFT 由半导体层，绝缘介电层，栅电极，源漏电极四部分组成，根据栅电极可将 TFT 分为底栅和顶栅两种类型，根据源漏电极位置又可将 TFT 分为顶接接触两种类型，如图 2.1 所示。TFT 在实际生产制备中可结合材料制备工艺及要求来选择所需要的器件结构。其中底栅顶接触结构制备简单，易形成良好的体绝缘层界面，本论文中实验均采用此种 TFT 结构形式。

【参考文献】：
期刊论文
[1]AMOLED制备关键技术研究[J]. 吕琳,汪建华,熊礼威.  现代显示. 2013(06)



本文编号：2936684