氧化铝薄膜的溶胶凝胶制备及晶体管应用
发布时间：2022-01-16 11:21
液晶显示在我们日常生活中的广泛应用促使晶体管材料不断更新换代。作为替代传统介电层的理想材料,高k介电材料的出现为液晶显示技术的发展提供了无限可能。氧化铝其具有较高的介电常数（k=9.0）和较大的带隙（Eg=8.7eV）,是最有潜力的高k介电材料之一。然而,传统的Al2O3薄膜通常采用原子层沉积和化学气相沉积等真空方法沉积,尽管可以得到高质量的介电薄膜,但制备成本较高。本论文采用低成本的溶胶凝胶法制备了Al2O3薄膜,探究了退火温度对氧化铝薄膜的影响。并制备了 InZnO薄膜晶体管（IZO/Al2O3 TFT）,通过输出特性曲线和转移特性曲线对器件进行了性能表征。同时,发展了一种新的低温光波退火方式,成功实现了氧化铝介电层的低温液相制备;最后,将低温光波退火应用于ZnO薄膜的制备。首先,我们通过溶胶凝胶法制备了Al2O3薄膜,研究了 300-600℃的退火温度对Al2O3薄膜的结构和性能的影响规律。所有的Al2O3薄膜均属于非晶态,薄膜光滑连续,没有明显的裂纹或者气孔。在可见光范围内的光学透过率均高于95%,带隙随退火温度增加而变大。XPS结果表明,提高退火温度可以有效的促进金属氧的形成...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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山东大学硕士学位论文??Ｘｕ［３４］等人在２００°Ｃ下退火成功制备了氧化镓介电层，其性能如图１－３，在２??ＭＶ／ｃｍ场强下漏电为２．４ｘｌ〇－６Ａ／ｃｍ２，１００?Ｈｚ时电容为Ｉ９３ｎＦ／ｃｍ２，介电常数为??１２．２，在此基础上制备的Ｉｎ２０３－ＴＦＴ迁移率为１．０ｃｍ２／Ｖｓ，幵关比约１０５，具有较??低的操作电丨－ｋ?（？４Ｖ）。??（ａ）＾?１０?ＴＺｌ?（ｂ）？＾??〇?ｉ〇２?＿ｉｏｏ°ｃ?／?＇?１?Ｅ??＜?１〇，．，?—?ｉｓ〇；ｃ?ｊ?ｆ?二、?一．■＇?４??》１。＇?／?￡＇〇３?：?Ｙ??Ｌ。＇?＾?Ｓ?－ｉｏｏ?〇?＼?＼??ｖ°：ｉｒ?－２Ｍｔｃ?Ｖ??卜?ｆ?Ｑ－１０＇－????］?ｊ?ｇ－?．．．．．．Ｊ?－?．．．．．．．ｉ?．???ｉ?．?．．．．．．．??Ｑ?〇？〇?０．５?１．０?１５?２．０?ｉ〇２?ｉ〇Ｊ?ｉ〇４?１０ｓ?ｉ〇６??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?（ＭＶ／ｃｍ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）??图１－３不同退火温度得到的氧化镓介电层的（ａ）漏电及（ｂ）电容＾??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?（ａ）?Ｌｅａｋａｇｅ?ｃｕｉＴｅｎｔ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ｖｓ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ｖｓ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｏｆ??ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ?Ｇａ２〇＾?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ?ａｎｎｅａｌｅｄ?ａｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??１．４半导体材料??八十年代
【参考文献】：
期刊论文
[1]Full-solution-processed high mobility zinc-tin-oxide thin-film-transistors[J]. ZHANG YunGe,HUANG GenMao,DUAN Lian,DONG GuiFang,ZHANG DeQiang,QIU Yong. Science China（Technological Sciences）. 2016(09)
[2]高介电常数栅介质材料研究动态[J]. 周晓强,凌惠琴,毛大立,李明. 微电子学. 2005(02)
硕士论文
[1]溶液法制备氧化铪介电层及其在薄膜晶体管中的应用[D]. 张丰.青岛大学 2016
[2]a-IGZO TFT制备工艺和性能的研究[D]. 王雪霞.山东大学 2014
[3]低压IZO基氧化物薄膜晶体管的研究[D]. 颜钟惠.湖南大学 2013
[4]ZnO薄膜的制备及其光学性质的研究[D]. 李爽.山东建筑大学 2010
[5]ZnO透明薄膜的制备及特性研究[D]. 李雪.大连理工大学 2009
[6]ZnO薄膜的制备与发光性能的研究[D]. 刘晓艳.中南大学 2007
本文编号：3592557
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１?－１不同介电层的（ａ）电容和（ｂ）漏电［ｌ?１１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?（ａ）?Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ａｎｄ?（ｂ）?Ｌｅａｋａｇｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌａｙｅｒｓ??１１２１
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山东大学硕士学位论文??Ｘｕ［３４］等人在２００°Ｃ下退火成功制备了氧化镓介电层，其性能如图１－３，在２??ＭＶ／ｃｍ场强下漏电为２．４ｘｌ〇－６Ａ／ｃｍ２，１００?Ｈｚ时电容为Ｉ９３ｎＦ／ｃｍ２，介电常数为??１２．２，在此基础上制备的Ｉｎ２０３－ＴＦＴ迁移率为１．０ｃｍ２／Ｖｓ，幵关比约１０５，具有较??低的操作电丨－ｋ?（？４Ｖ）。??（ａ）＾?１０?ＴＺｌ?（ｂ）？＾??〇?ｉ〇２?＿ｉｏｏ°ｃ?／?＇?１?Ｅ??＜?１〇，．，?—?ｉｓ〇；ｃ?ｊ?ｆ?二、?一．■＇?４??》１。＇?／?￡＇〇３?：?Ｙ??Ｌ。＇?＾?Ｓ?－ｉｏｏ?〇?＼?＼??ｖ°：ｉｒ?－２Ｍｔｃ?Ｖ??卜?ｆ?Ｑ－１０＇－????］?ｊ?ｇ－?．．．．．．Ｊ?－?．．．．．．．ｉ?．???ｉ?．?．．．．．．．??Ｑ?〇？〇?０．５?１．０?１５?２．０?ｉ〇２?ｉ〇Ｊ?ｉ〇４?１０ｓ?ｉ〇６??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?（ＭＶ／ｃｍ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）??图１－３不同退火温度得到的氧化镓介电层的（ａ）漏电及（ｂ）电容＾??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?（ａ）?Ｌｅａｋａｇｅ?ｃｕｉＴｅｎｔ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ｖｓ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ｖｓ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｏｆ??ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ?Ｇａ２〇＾?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ?ａｎｎｅａｌｅｄ?ａｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??１．４半导体材料??八十年代
【参考文献】：
期刊论文
[1]Full-solution-processed high mobility zinc-tin-oxide thin-film-transistors[J]. ZHANG YunGe,HUANG GenMao,DUAN Lian,DONG GuiFang,ZHANG DeQiang,QIU Yong. Science China（Technological Sciences）. 2016(09)
[2]高介电常数栅介质材料研究动态[J]. 周晓强,凌惠琴,毛大立,李明. 微电子学. 2005(02)
硕士论文
[1]溶液法制备氧化铪介电层及其在薄膜晶体管中的应用[D]. 张丰.青岛大学 2016
[2]a-IGZO TFT制备工艺和性能的研究[D]. 王雪霞.山东大学 2014
[3]低压IZO基氧化物薄膜晶体管的研究[D]. 颜钟惠.湖南大学 2013
[4]ZnO薄膜的制备及其光学性质的研究[D]. 李爽.山东建筑大学 2010
[5]ZnO透明薄膜的制备及特性研究[D]. 李雪.大连理工大学 2009
[6]ZnO薄膜的制备与发光性能的研究[D]. 刘晓艳.中南大学 2007
本文编号：3592557
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