电纺制备的金属氧化物纳米纤维在场效应晶体管中的应用

发布时间：2023-04-19 00:25

　　由于具有独特的物理和化学性能,比如良好的沟道传输性能、合适的带隙、较高的载流子浓度和电子迁移率和良好的稳定性,一维半导体金属氧化物(比如ZnO、In₂O₃、SnO₂等)在未来的场效应晶体管领域具有广阔的应用前景。但是,由于CVD、MOCVD和MBE技术的成本非常高,而且制备工艺复杂,所以不适合应用于未来大规模集成电路中。水热法制备的一维材料表面粗糙不可控,对器件的性能影响非常大。静电纺丝技术由于其低成本、高效率、高产量及制备的纳米纤维(NF)形貌可控等优势,非常适合于未来的电子器件制备中。本论文的研究内容及实验结果主要由以下几个部分组成:1.基于Sr-In₂O₃ NFs网状薄膜传导层的E-mode FET被成功地由一步静电纺丝法制备。尤其是,我们利用紫外光照的方法显著地提高了NFs和衬底的粘附性,这对于器件的界面性能有很大的改善。经过实验,我们发现最佳的Sr掺杂浓度为3.6 mol%,器件表现出优异的电学性能,即载流子迁移率为3.67cm²V^-1...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 TFT的结构及工作原理
    1.3 金属氧化物TFT(MO_x TFT)的发展历程
    1.4 静电纺丝技术简介
    1.5 基于静电纺丝技术制备的纳米NFs FET的现状
    1.6 本论文的选题意义及研究内容
第二章 Sr掺杂调控In₂O₃ 纳米纤维薄膜晶体管的电学性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 前驱体溶液的制备
        2.2.2 NFs FET的制备
        2.2.3 NF和 FET的表征
    2.3 结构与讨论
        2.3.1 SEM分析样品形貌
        2.3.2 XRD分析
        2.3.3 TEM结果讨论
        2.3.4 吸收光谱分析与带隙计算
        2.3.5 电学性能的表征
    2.4 结论
第三章 低功耗ZnO NFs网状薄膜晶体管的制备
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 电纺前驱体溶液的制备
        3.2.2 旋涂法制备Al₂O₃薄膜介电层
        3.2.3 静电纺丝技术制备ZnO NFs
        3.2.4 ZnO NFs的表征
        3.2.5 ZnO NFs TFT的制备及电学性能的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SEM结果分析
        3.3.3 XRD分析样品组分及其结晶度、晶粒尺寸
        3.3.4 TEM进一步分析晶体微观结构
        3.3.5 XPS的分析结果
        3.3.6 ZnO NFs TET的电学性能讨论
        3.3.7 高k器件的制备
    3.4 总结
第四章 总结与展望
    4.1 总结
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
获奖情况
致谢



本文编号：3793342