有源层厚度对InSnZnO薄膜晶体管的影响
来源期刊：稀有金属2019年第1期
论文作者：杨浩志 李治玥 刘媛媛 孙珲 吕英波 刘超
文章页码：61 - 66
关键词：射频磁控溅射;ITZO薄膜;薄膜晶体管;厚度;
摘 要：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(μFE)为14.04 cm2·（V·s）-1,开关比(Ion/off)为1×106,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。
摘要：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(μFE)为14.04 cm2·（V·s）-1,开关比(Ion/off)为1×106,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。
关键词：射频磁控溅射;ITZO薄膜;薄膜晶体管;厚度;
