射频功率对ITZO薄膜结构、形貌及光电特性的影响

在室温下采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了200 nm厚的铟锡锌氧化物(ITZO)薄膜,研究了不同功率下薄膜结构、形貌、光学和电学性能的变化规律。结果表明,ITZO薄膜为非晶薄膜并且有着良好的光电特性,其平均光学透过率超过了84%,载流子霍尔迁移率高达24 cm2·V-1·s-1。随着射频功率从50 W上升到100 W,薄膜的光学带隙从3.68 e V逐渐增加到3.76 e V。研究发现,薄膜的电学性能强烈依赖于射频功率。随着功率的增加,薄膜的电学性能呈现出先变好后变差的变化规律。当射频功率为80 W时,ITZO薄膜拥有最佳的电学性能,其电阻率为3.80×10-4Ω·cm,载流子浓度为6.45×1020cm-3,霍尔迁移率为24.14 cm2·V-1·s-1。

有源层厚度对InSnZnO薄膜晶体管的影响

在室温下,采用射频磁控溅射法制备了氧化铟锡锌(ITZO)薄膜作为薄膜晶体管(TFT)的有源层, ITZO薄膜厚度分别为16, 25, 36, 45和55 nm。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见光分光光度计测试分析了不同厚度ITZO薄膜的结晶情况、表面形貌及光学特性的变化规律,并使用半导体特征测试仪表征了ITZO TFT的输出特性及转移特性,研究了有源层厚度对ITZO TFT电学性能的影响。结果表明:不同厚度的ITZO薄膜均为非晶结构,成膜致密,薄膜在可见光范围内的平均透过率均高于85%。在界面态密度(N■)和载流子浓度的共同影响下,当有源层厚度为36 nm时, ITZO TFT电学性能最优。其场效应迁移率(μ_(FE))为14.04 cm^2·(V·s)^(-1),开关比(I_(on/off))为1×10~6,亚阈值摆幅(S)仅有0.5 V·dec^(-1)。此外,有源层厚度的增大可以削弱空气中水分和氧气对TFT的侵蚀,提高器件的稳定性。因此可以通过改变有源层厚度来调控TFT的性能。