ZnSnO基氧化物半导体及其在薄膜晶体管中的应用

发布时间：2023-08-29 19:52

　　近年来,金属氧化物半导体薄膜晶体管(TFTs)在大尺寸、高分辨率、高帧率、全透明柔性平板显示器中被广泛使用。如今常见的有源矩阵液晶显示器(AMLCD)主要采用非晶硅薄膜晶体管。而非晶硅TFTs的迁移率低,已无法满足有源矩阵有机发光二极管显示(AMOLED)。金属氧化物半导体TFTs具有远高于非晶硅TFTs的迁移率,制备温度低,可见光波段透明度高等特点,有望在未来实现全透明的柔性可穿戴显示技术。InGaZnO作为最受关注的氧化物半导体目前已经广泛应用于显示领域。但是由于In元素的储量十分有限,且InGaZnO TFTs的专利被日韩垄断,开发新的金属氧化物半导体材料对于中国学者具有十分重要的意义。基于以上的考虑,本文主要围绕ZnSnO基氧化物半导体展开。一方面,利用脉冲激光沉积法制备ZnSnO TFTs器件,研究了氧空位浓度对器件电学性能的影响,并在此基础上,提出新型隧道接触TFTs器件结构,研究隧穿层对TFTs器件电学性能的影响;另一方面,以Ge掺杂ZnSnO薄膜作为功能层,制备电容型记忆存储器,初步探索ZnSnO基材料的阻变特性。全文主要内容如下:1.利用脉冲激光沉积技术,在不同氧压下...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 绪论
    2.1 非晶氧化物概述
        2.1.1 发展历程
        2.1.2 非晶氧化物的基本性质
        2.1.3 氧化物薄膜沉积技术
    2.2 氧化物薄膜晶体管概述
        2.2.1 发展历程
        2.2.2 薄膜晶体管的结构和工作原理
        2.2.3 氧化物薄膜晶体管电学性能参数
        2.2.4 氧化物薄膜晶体管的优点
    2.3 氧化物薄膜晶体管的实际应用
        2.3.1 氧化物TFTs在AMLCD和AMOLED中的应用
        2.3.2 氧化物TFTs在CMOS中的应用
    2.4 选题依据和研究内容
第三章 实验方法与表征手段
    3.1 脉冲激光沉积(PLD)技术
        3.1.1 溅射原理
        3.1.2 PLD实验设备介绍
        3.1.3 实验过程
    3.2 原子层沉积(ALD)技术
        3.2.1 沉积原理
        3.2.2 ALD实验设备介绍
        3.2.3 实验过程
    3.3 表征手段
第四章 ZnSnO TFTs器件的制备和性能研究
    4.1 引言
    4.2 ZnSnO薄膜的生长
    4.3 ZnSnO薄膜的表征
        4.3.1 表面形貌分析
        4.3.2 化学状态分析
        4.3.3 光学性能分析
    4.4 ZnSnO TFTs器件的性能表征
    4.5 小结
第五章 隧道接触ZnSnO TFTs器件的制备和性能研究
    5.1 引言
    5.2 隧道接触ZnSnO TFTs器件的制备
    5.3 Al₂O₃薄膜的表征
        5.3.1 表面形貌分析
        5.3.2 化学成分分析
    5.4 隧道接触ZnSnO TFTs器件性能的测试
    5.5 隧道接触薄膜晶体管机理
    5.6 本章小结
第六章 ZnGeSnO记忆存储器的制备和性能的研究
    6.1 引言
    6.2 ZnGeSnO记忆存储器的制备
    6.3 ZnGeSnO薄膜的表征及忆阻器性能测试
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究意义与创新
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3844176