氧化锌薄膜晶体管的研究

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1、摘要摘要氧化锌作为一种新型的宽禁带半导体材料，在电子显示领域有巨大的潜在的市场价值。本文在详细研究氧化锌材料特性的基础上结合国际最新的研究方向开展了氧化锌薄膜在电子显示领域尤其是薄膜晶体管在显示技术方面的研究。通过研究我们发现，氧化锌薄膜在具备很好的延展性和透明性的同时，电学性能突出。针对氧化锌薄膜，我们采用射频溅射的方法，制备并研究了在不同的气体溅射氛围下，不同的衬底温度下，氧化锌薄膜的特性的变化。研究表明，适量的氧气浓度和衬底温度对提高氧化锌薄膜质量有很好的帮助，但过高的氧气浓度和衬底温度将导致薄膜内部缺陷增多，

2、降低了薄膜质量。在薄膜特性研究的基础上，制备了氧化锌薄膜晶体管。通过对不同氧气氛围，不同衬底温度，不同氧化锌薄膜厚度情况下的晶体管电流电压特性进行了测量，通过对比，我们发现优化薄膜溅射工艺参数对氧化锌薄膜晶体管的电学特性影响较大。除此之外，还研究了氧化锌薄膜晶体管的绝缘层材料对薄膜晶体管特性的影响，研究表明，在可能的情况下，应优先选择介电常数比较大的材料，这样可以有效的提高氧化锌薄膜晶体管的可靠性。而且电极材料对氧化锌薄膜晶体管的电学特性有一定影响，但普通金属都可以和氧化锌沟道层形成良好的欧姆接触。在研究了氧化锌薄膜

3、晶体管的基础上，对国际上热门的适合在大面积柔性显示领域应用的氧化锌纳米线薄膜晶体管进行了初步研究，并在现有丝网印刷的技术基础上，运用压印转移法，简化了纳米线薄膜晶体管的组装流程。通过对氧化锌纳米线薄膜晶体管电学特性的测量，获得了高达15cm2／VS的电子迁移率和大子104电流开关比，为其在柔性电子显示领域的应用打下了坚实的基础。关键词：氧化锌射频溅射压印转移薄膜晶体管AbstractZincOxide，novelkindofwidebandgapsemiconductorhasattractedmanyscienti

4、sts’andcompanies’attentionforitsvastpotentialvalueinelectronicdisplayarea．Inthispassage，weexploredthepropertiesoftheZincOxideindetailaswellasitsuseinmakingnovelthinfilmtransistors．Accordingtoourresearch，wefindthattheZincOxidethinfilmistransparentandstretchablea

5、nditsamazingelectronicpropertiesprovideUStremendouschancestoexplorenewkindofelectronicproductsespeciallyindisplayarea．Inourresearch，weusetheRfSputteringmethodtofabricatetheZincOxidethinfilms．Andwiththedifferencesofthesputteringatmosphereaswellasthetemperatureof

6、thesubstrate，thepropertiesofthethinfilmschanges．Accordingtotheresearch，wedemonstratethatwiththeincreasingofoxygenpressureandthesubstrate’Stemperature，thepropertiesofthethinfilmtendtobecomebetterbutiftheoxygenpressureorthesubstrate’Stemperaturegoestoohigh，thepro

7、pertiesofthethinfilmdeteriorate．BasedontheresearchofZincOxide，wefabricatetheZincOxidethinfilmtransistor．Andwiththeincreasingofoxygenpressure，substrates’temperatureandthethicknessofZincOxidethinfilm，theelectronicpropertiesbecomebetter．Butifoneofthesethreeparamet

8、ersgoestoohigh，theelectronicpropertiesdeterioratewhichmeanslowerelectronmobilityaswellasloweron—offcurrentratio．Exceptforthat，wealsohaveexploredtheperformanceofthethinfilmtr