铋掺杂氧化铟锌薄膜晶体管的研究

发布时间：2018-10-24 12:01

【摘要】：采用射频磁控溅射法制备了以非晶铋掺杂氧化铟锌(a-IZBO)为沟道层的薄膜晶体管(TFTs).相比本征的氧化铟锌薄膜晶体管,a-IZBO-TFTs显示出更低的关态电流,正向偏移的开启电压,表明铋掺杂能有效抑制载流子浓度.在铋掺杂含量为原子百分比8.6%时达到最佳的电学性能:载流子迁移率为7.5cm~2/(V·s),开关比为3×10~8,亚阈值摆幅为0.41V/decade.使用光致发光激发谱和X射线光电子能谱评价了a-IZBO沟道层中的氧空位缺陷,分析结果证实了铋的掺杂确实有效地减少了氧空位,从而抑制了半导体沟道层中的载流子浓度,对a-IZO-TFTs的总体电学性能改善起到较大的作用.
[Abstract]:A thin film transistor (TFTs).) with amorphous bismuth doped indium zinc oxide (a-IZBO) as channel layer was prepared by RF magnetron sputtering. Compared with the intrinsic indium zinc oxide thin film transistors, a-IZBO-TFTs shows a lower turn-off current and a forward offset switching voltage, indicating that bismuth doping can effectively suppress carrier concentration. The optimum electrical properties were obtained when the bismuth doping content was 8.6%: the carrier mobility was 3 脳 10 ~ (8) 7.5cm~2/ (V s), switch ratio, and the sub-threshold swing was 0.41V / de _ (ade). The oxygen vacancy defects in the a-IZBO channel layer were evaluated by photoluminescence excitation spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The results show that bismuth doping can effectively reduce the oxygen vacancy and thus suppress the carrier concentration in the semiconductor channel layer. It plays an important role in improving the overall electrical properties of a-IZO-TFTs.
【作者单位】： 复旦大学材料科学系TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室;
【基金】：国家自然科学基金(61471126) 上海市科委科研计划(16JC1400603)
【分类号】：TN321.5

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