正十八硫醇钝化GaAs(100)表面特性研究

为了有效降低GaAs半导体表面态密度,提出了采用正十八硫醇(ODT,CH3[CH2]17SH)进行GaAs表面钝化的方案。首先,分别对GaAs(100)晶片进行了常规硫代乙酰胺(TAM,CH3CSNH2)钝化和正十八硫醇钝化,通过X射线光电子能谱(XPS)对比分析了钝化前后晶片表面的化学成分,然后利用光致发光光谱(PL)对正十八硫醇处理的GaAs(100)晶片进行了钝化时间的优化,最后通过扫描电子显微镜(SEM)测试了钝化前后的晶片表面形貌。实验结果表明:采用正十八硫醇钝化的GaAs(100)表面,相比常规硫代乙酰胺钝化方案,具有更低的氧化物含量和更厚的硫化层厚度;室温钝化条件下,钝化时间越长,正十八硫醇的钝化效果越好,但PL强度在钝化超过24 h后基本达到稳定,最高PL强度提高了116%;正十八硫醇钝化的GaAs(100)晶片具有良好的表面形貌,表面形成了均匀、平整的硫化物钝化层。数据表明正十八硫醇是钝化GaAs(100)表面一种非常有效的技术手段。

氧氩比对Ta_(2)O_(5)栅介质薄膜晶体管电学性能的影响

为了有效提高薄膜晶体管的电学性能,采用了高介电常数的材料代替传统的SiO_(2)作为栅介质。相比传统的SiO_(2)薄膜,Ta_(2)O_(5)薄膜具有较大的介电常数,又能够与传统的半导体制备工艺很好地兼容,有很大潜力成为新一代的栅介质材料,更适用于新一代薄膜晶体管的发展。采用磁控溅射方法制备了Ta_(2)O_(5)薄膜,并以Ta_(2)O_(5)作为栅介质制备了AZO-TFT。研究了氧氩比条件对Ta_(2)O_(5)薄膜性质的影响,以及对AZO-TFT电学性能的影响;分析了Ta_(2)O_(5)薄膜的表面形貌及粗糙度对薄膜晶体管性能的影响;最后,对比了SiO_(2)栅介质与Ta_(2)O_(5)栅介质薄膜晶体管的电学性能。实验结果表明氧氩比为10∶90时Ta_(2)O_(5)栅介质TFT器件电学性能最优,与传统SiO_(2)栅介质TFT相比,电流开关比由1.02×10^(3)提升到2×10^(4),亚阈值摆幅从5 V·dec^(-1)降到1.5 V·dec^(-1),迁移率从1.6 cm^(2)/(V·s)增加到12.2 cm^(2)/(V·s),器件电学性能得到一定改善。

柔性H_(f)O_(2)/Ta_(2)O_(5)叠层栅介质ZnO薄膜晶体管

为了有效提高柔性薄膜晶体管的电学性能,室温条件下,在聚酰亚胺(PI)衬底上使用H_(f)O_(2)/Ta_(2)O_(5)两种高介电常数材料相结合的叠层结构代替单层Ta_(2)O_(5)作为栅电介质,探究其对器件电学性能的影响。采用磁控溅射法制备薄膜,研究了叠层栅电介质结构中Ta_(2)O_(5)层在不同溅射时长、不同氧氩比条件下对于器件电学性能的影响,并进行H_(f)O_(2)/Ta_(2)O_(5)叠层栅电介质器件与Ta_(2)O_(5)单层栅电介质器件的比较。结果表明,Ta_(2)O_(5)栅电介质层在溅射时长为1 h、氧氩比为10∶90时,器件电学性能达到最佳。叠层栅电介质结构的引入显著提高了器件电学性能,电流开关比为1.27×10^(6),阈值电压为9.1 V,亚阈值摆幅为0.54 V/decade,载流子迁移率为7.03 cm^(2)/(V·s)。

溅射功率对钨掺杂ZnO薄膜晶体管性能的影响

为有效提高薄膜晶体管的电学和光学性能,本文采用射频磁控溅射法在P型硅衬底上沉积钨掺杂氧化锌薄膜(WZO),并制备成薄膜晶体管(TFT)器件,研究钨(W)的溅射功率对WZO薄膜晶体管电学和光学性能的影响,并对WZO薄膜进行表征。实验结果表明,W的溅射功率会影响薄膜的结晶质量。随着W溅射功率的增加,薄膜结晶质量逐渐变好。达到某个值后继续增加W的溅射功率,薄膜结晶质量并没有很大的改善。本文中研究的WZO薄膜均在(002)晶面择优生长,且当W的溅射功率为2 W时,WZO薄膜晶体管综合性能最好,开关比达到5.24×10^(5),阈值电压为16.89 V,在400~1 400 nm波段平均透过率达到90%。

氧化锌基纳米结构紫外光电探测器件发展与展望

本征氧化锌紫外是目前制备紫外光电探测器件较好的材料,所以近年来人们利用掺杂后的氧化锌半导体材料制备紫外光电探测器件做了很多工作,而纳米结构的半导体材料具有表面积大和特征尺寸的可调节性的优点,随着一维纳米材料,纳米线、纳米棒和二维纳米材料,纳米薄膜,制备工艺的发展,氧化锌基纳米结构的半导体材料引起人们的广泛关注。本文重点介绍了基于一维和二维氧化锌基纳米结构紫外光电探测器件的研究现状,并对未来的研究重点做了简单介绍。