两种新型结构氧化物薄膜晶体管研究

发布时间：2024-02-13 20:37

　　非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管(a-IGZO TFT)是一种代表性的氧化物TFT,其应用领域不仅局限于平板显示,也延伸到集成传感器、基于TFT的集成电路等领域,探索具有新原理和新结构的TFT对于扩展其应用领域具有重要意义。本文在电阻栅场效应晶体管(ROS管)启发下,提出一种电阻栅氧化物TFT和一种平面分离双栅氧化物TFT,并对其电特性进行理论和实验研究。论文的主要研究工作和结果包括:(1)设计了电阻栅薄膜晶体管,对该结构器件的工作原理进行分析,利用TCAD-Silvaco工具对电阻栅a-IGZO TFT进行电特性仿真。仿真结果表明,该器件的电特性受两个栅端电极动态调控,可呈现锐截止、遥截止和不截止工作状态,这来源于电阻栅的两个分离栅极之间有分布电场,可调控垂直沟道方向半导体的表面势以及表面电子浓度。随着控制端栅电压V_GS2增大(-10 V¹0 V),阈值电压从5.52 V调控到3.40 V,亚阈值摆幅从1.15 V/dec增大至5.59 V/dec,关态电流从2.66×10^-1212 A提升至3.19×10^-7

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1金属氧化物薄膜晶体管示意图

图1-1金属氧化物薄膜晶体管示意图随着工艺技术水平的不断提高，各种单栅结构的薄膜晶体管已被广泛研究。根据栅电极在器件中的相对位置，可以分为顶栅结构（topgate）和底栅结构（bottomgate）；根据源漏电极和有源层的沉积先后，又可以分为顶接触（topcontact....

图1-2（a）刻蚀阻挡型（b）背沟道刻蚀型（c）顶栅型结构（d）自对准型结构

第一章绪论图1-1金属氧化物薄膜晶体管示意图工艺技术水平的不断提高，各种单栅结构的薄膜晶体管已被广泛研究。根件中的相对位置，可以分为顶栅结构（topgate）和底栅结构（bottomg电极和有源层的沉积先后，又可以分为顶接触（topcontact）和底接触（结构。图....

图1-3截止区有源层中导电沟道的形状及对应的输出特性曲线示意图

图1-3截止区有源层中导电沟道的形状及对应的输出特性曲线示意图电压VGS大于器件的阈值电压Vth时，由于垂直电场较大，在有源层感生大量的电子，形成以多子积累的导通沟道。施加较小的源漏电压可导通，形成源漏电流IDS。当源漏电压VDS较小时，电流IDS随着源化，器件从截....

图1-4线性区有源层中导电沟道的形状及对应的输出特性曲线示意图

图1-3截止区有源层中导电沟道的形状及对应的输出特性曲线示意图电压VGS大于器件的阈值电压Vth时，由于垂直电场较大，在有源层感生大量的电子，形成以多子积累的导通沟道。施加较小的源漏电压可导通，形成源漏电流IDS。当源漏电压VDS较小时，电流IDS随着源化，器件从截....

本文编号：3897169