ZnO/BNT铁电薄膜晶体管阵列的制备及性能研究

发布时间：2021-05-11 01:25

　　薄膜晶体管（Thin Film Transistor,TFT）由于在平板液晶显示领域的潜在应用前景受到广泛关注。随着显示技术大尺寸、高分辨率的发展趋势和单元器件高集成度的发展需求,TFT器件的大面积整体成型和阵列制备技术成为决定其未来发展的关键。铁电TFT是利用铁电薄膜材料替代传统的绝缘层材料作为栅介质的一种新型TFT。由于铁电薄膜具有非易失特性,因此铁电TFT不仅可作为开关器件应用于液晶显示,也可作为逻辑单元应用于非挥发存储器。铁电TFT具有非破坏性读写和超快响应等优点。本文从实际应用出发,利用改进的脉冲激光沉积（PLD）法制备了大面积Bi3.15Nd0.85Ti3O12（BNT）铁电薄膜,对其制备工艺参数进行了优化。然后,以BNT薄膜为绝缘栅、以ZnO薄膜为沟道层,制备了ZnO/BNT铁电TFT。最后,完成了大面积ZnO/BNT铁电TFT阵列的制备。主要研究工作与结果如下:（1）采用PLD方法在1 cm×1 cm的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了一系列BNT铁电薄膜,用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、铁电分析仪等对薄膜的微观结构和电学性能进行了表征,研究了激... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铁电薄膜场效应晶体管
        1.1.1 薄膜晶体管简介
        1.1.2 铁电TFT器件结构及工作原理
        1.1.3 铁电TFT存在的问题及研究趋势
    1.2 大面积铁电TFT阵列
        1.2.1 大面积薄膜制备工艺发展历程
        1.2.2 大面积铁电TFT阵列的应用及发展现状
        1.2.3 大面积铁电TFT阵列的关键问题
    1.3 本论文的选题依据和主要内容
        1.3.1 选题依据
        1.3.2 主要内容
第2章 BNT薄膜的PLD法制备与性能优化
    2.1 引言
    2.2 BNT薄膜的PLD法制备及性能表征方法
    2.3 PLD工艺参数对BNT薄膜生长的影响
        2.3.1 激光能量对BNT薄膜性能的影响
        2.3.2 氧气压强对BNT薄膜性能的影响
        2.3.3 衬底温度对BNT薄膜性能的影响
    2.4 小结
第3章 大面积BNT薄膜的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 大面积BNT薄膜的PLD法制备
    3.3 大面积BNT薄膜的表征
        3.3.1 大面积BNT薄膜的厚度均匀性
        3.3.2 大面积BNT薄膜的成分均匀性
        3.3.3 大面积BNT薄膜的结晶均匀性
        3.3.4 大面积BNT薄膜的光学性能均匀性
        3.3.5 大面积BNT薄膜的电学性能均匀性
    3.4 小结
第4章 ZnO/BNT铁电TFT的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 ZnO薄膜的制备与性能表征
        4.2.1 ZnO薄膜的制备过程
        4.2.2 ZnO薄膜的微观结构与电学性能
    4.3 ZnO/SiO2 TFT的制备及性能研究
    4.4 ZnO/BNT TFT的制备及性能研究
        4.4.1 BNT薄膜影响TFT性能的物理机制
        4.4.2 ZnO/BNT铁电TFT的晶体管性能
    4.5 小结
第5章 ZnO/BNT铁电TFT阵列的制备与表征
    5.1 引言
    5.2 ZnO/BNT铁电TFT阵列的制备工艺
    5.3 BNT薄膜厚度对ZnO/BNT铁电TFT性能的影响
    5.4 ZnO/BNT铁电TFT阵列的性能
        5.4.1 ZnO/BNT铁电TFT阵列的微观结构
        5.4.2 ZnO/BNT铁电TFT阵列的输出特性
        5.4.3 ZnO/BNT铁电TFT阵列的转移特性
    5.5 小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读硕士学位期间发表的论文及专利



本文编号：3180445