退火气氛对ZnO薄膜晶体管电学稳定性的影响

在低温条件下(90℃)使用射频磁控溅射在表面长有100 nm厚的氧化硅绝缘层的硅衬底上沉积ZnO薄膜,并制备成薄膜晶体管器件,然后放入不同气氛下进行退火.研究不同的退火气氛对ZnO薄膜晶体管(TFT)的电学性能的影响,并对ZnO薄膜进行了X射线衍射(XRD)测试和光致发光(PL)测试,使用场发射扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察ZnO薄膜的表面形貌.实验结果表明,不同的退火气氛对ZnO薄膜晶体管的性能有着显著的影响,在N2氛围下进行退火的器件性能最优,电流开关比达到了5.88×107,滞回稳定性ΔVTH仅为0.2 V,界面态密度DIT为3.34×1012cm-2eV-1.

氧化锌基薄膜晶体管最新研究进展

ZnO基TFT被认为是最有可能取代当前大规模产业化的a-Si:H TFT的下一代MOSFET,在最近几年受到广泛的关注。简单介绍了ZnO基TFT的结构、原理、各层材料的作用、要求和制造方法以及可靠性研究,包括时间、温度和可见光或紫外光辐照以及偏压作用对器件特性的影响方面的最新进展,分析了实现产业化尚需克服的问题。

Nb/Nd共掺Bi_4Ti_3O_(12)对ZnO基薄膜晶体管性能的影响

利用化学溶液沉积(CSD)法,在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上成功制备以B3.15Nd0.85Ti3-x NbxO12(BNTNx,x=0.01,0.03,0.05,0.07)薄膜作为栅介质层、以ZnO薄膜作为有源层的铁电薄膜晶体管(ZnO/BNTN铁电TFT)。研究了Nb含量对BNTN薄膜微结构、介电和铁电性能的影响。结果表明,BNTN0.03薄膜的剩余极化(2 Pr)最大(71.4μC/cm2),介电常数最大(370)。测得BNTNx薄膜的居里温度约为410℃,介电损耗(tanδ)约为0.02。ZnO/BNTN铁电TFT相比ZnO/SiO2层TFT,有较好的输出特性和转移特性,其阈值电压、沟道迁移率、存储窗口和开关电流比分别达到了2.5V、5.68cm2/Vs、1.5V和1.8×105。

基片温度对基于Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7栅绝缘层的ZnO基TFT性能的影响

在不同基片温度(RT、300、400、500和600℃)下,采用射频磁控溅射法制备了ZnO薄膜和BZN薄膜。研究表明,所制备的BZN薄膜拥有非晶态结构,ZnO薄膜具有c轴择优取向,在基片温度为500℃时,获得低的漏电流(10-7 A/cm^2),比RT时的漏电流(10-4 A/cm^2)低三个数量级。将所制备的ZnO薄膜和BZN薄膜分别作为ZnO-TFT的有源层和栅绝缘层,研究表明,在基片温度为500℃时,提高了器件性能,所取得的亚阈值摆幅(470mV/dec.)是RT时的亚阈值摆幅(1 271 mV/dec.)的三分之一;界面态密度(3.21×10^(12) cm^(-2))是RT时的界面态密度(1.48×10^(13) cm^(-2))的五分之一。