聚乙烯醇基底上氧化物薄膜晶体管的制备及其特性

本文介绍了聚乙烯醇(PVA)衬底薄膜晶体管(TFT)的器件制备、电学性能分析和器件溶解特性的演示。该器件以高介电材料氧化铪(HfO_(2))作为绝缘层,铝掺杂氧化锌(AZO)作为有源层,铝作为栅极、源级与漏极。采用低温磁控溅射(PVD)法成功在PVA衬底上制备出高介电常数(高k)绝缘层的薄膜晶体管,并基于该器件的绝缘层结构做了进一步优化:利用氧化铪(HfO_(2))氧化铝(Al_(2)O_(3))的叠层结构作为绝缘层。结果表明相比于单层氧化铪绝缘层结构的TFT,叠层结构绝缘层的TFT器件性能更优,具有更低的漏电流、更高的开关比和较低的亚阈值摆幅,更适合作为聚乙烯醇衬底薄膜晶体管的绝缘层。“三明治”叠层结构绝缘层的器件开/关比达到2.5×10^(6),阈值电压为10.6 V,亚阈值摆幅为0.53 V·dec^(-1),载流子迁移率为3.01 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)。