关于氮氧锌薄膜晶体管技术研究

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1、沪，．，）Ｔｉ，４击如成Ａ葦ＦＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥ硕±学位论文曲齡ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＷ尹．．－Ｃｖ梦／？＾＾‘＇；ｉ气＾二＇？／ｉ论支题目关于氮氧锋薄膜晶体管技术妍究－■—ｋ＇学科专业光学工程Ｈｆｃｖ２Ｑ１３２１０５Ｑ５Ｑ２学号ｉ作者姓名马纏指穿熟耐陈义彬副謙分类号密级

2、注ＵＤＣ；Ｉ学位论文关于氮氧锋薄膜晶体營技术妍究（题名和副题名）马縱原（作者姓名）指导教师陈文彬副电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别学科专业光学工程０１６１６．２４提交论文日期２．４论文答辩日期２０．５学位授予单位和日期电子科技大学２０１６年６月月答辩委员会主席寺评阅人主ｉｆｅ于注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。ATECHNOLOGYRESEARCHOFZINCOXIDENIT

3、RIDETHINFILMTRANSISTORAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:MaYanyuanSupervisor:Prof.WenbinChenSchool:SchoolofOptoelectronicInformation独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。据我所知及取得的研究成果，除

4、了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。曰期：曰作者签名／＾月：３＾杉兩／论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全、部或部分内容编

5、入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。）（保密的学位论文在解密后应遵守此规定作者签名：Ｓ）叛冻导师签名：口！曰期／＾曰：２年／月ｉ摘要摘要自氧化物ThinFilmTransistor(TFT)问世以来，相比于其他材料，凭借其较高的迁移率，在驱动电路中能提供更高的驱动电流和极快的像素转换，完全满足超高清、大屏幕等未来显示的新潮流，并且具有低温下制备、对可见光透明的特点，所以越来越受到人们的青睐。目前的氧化物半导体材料有ZincOxide(ZnO)

6、、IndiumZincOxide(IZO)、IndiumGalliumZincOxide(IGZO)等，氧化物半导体能带结构中，价带由氧离子的2p轨道形成，ZnO的禁带宽度约为3.2eV，高于价带顶的带隙中存在着氧空位缺陷，氧空位会导致电流的缓慢衰减，造成系统的不稳定性。因此3-2-对在氧化物中掺入比氧离子p轨道能量高的阴离子(N，S等)进行研究是必要的。本文中，采用射频磁控溅射制备了有源层ZincOxideNitride(ZnON)薄膜并研究了其性能，制备了ZnON作为有源层的底栅顶接触型TFT，并

7、研究了其电学性能，主体内容分为以下三个部分：1：ZnON薄膜的制备及性能研究。采用射频磁控溅射制备了ZnON薄膜。对在不同氮氧比和不同溅射功率下制备的ZnON薄膜进行了透过率分析，对不同氮氧比下制备的薄膜进行了SEM和EDS表征。我们发现所制备的样品皆为直接带隙半导体，透过率总体呈下降趋势，随着氮含量的增加，薄膜的形貌得到一定的改善。EDS证明了Zn、O、N三种元素的存在。2：ZnON薄膜晶体管的理论设计和工艺探索。实验中采用底栅顶接触型结构，ZnON作为有源层，金属Mo作为源漏级，重掺杂Si作为衬底

8、及栅极，SiO2为栅极绝缘层，然后探索得到了制备薄膜晶体管过程中的具体参数，射频磁控溅射：基于第二章中制备ZnON的性能分析，我们选择N2流量为50sccm，溅射功率300W。光刻：衬底清洗，涂胶（前转800rps/min，后转2800rps/min），前烘（100℃，5min），曝光（30s），显影（1.5%的NaON溶液，10s），后烘（100℃，20min）。刻蚀：5%的H2O2溶液，加NaON至PH值为8。3：ZnON薄膜晶体管的电学性能测试。测