双沟道层对氮掺杂非晶氧化铟锌薄膜晶体管的影响
来源期刊：无机材料学报2016年第7期
论文作者：王乃倩 张群 谢汉萍
文章页码：745 - 750
关键词：双沟道层;氮气掺杂;温度稳定性;薄膜晶体管;
摘 要：采用射频磁控溅射法,在热氧化p型硅基片上制备了双沟道层非晶氧化铟锌（a-IZO）和氮掺杂氧化铟锌（a-IZON）薄膜晶体管（TFTs）,并研究了双沟道层对器件电学性能和温度稳定性的影响。研究发现,a-IZO/IZON双沟道层TFTs具有较高的场效应迁移率,为23.26 cm2/（V?s）,并且其阈值电压相较于单层a-IZO-TFTs正向偏移。这是由于氮掺杂可以减少沟道层中的氧空位,抑制载流子浓度,使器件具有更好的阈值电压。而a-IZO层避免了由于氮掺杂导致的场效应迁移率和开态电流的下降,提升了器件的电流开关比。从298 K至423 K的器件转移特性曲线中发现,双沟道层器件相较于单沟道层器件的温度稳定性更佳,这可归因于a-IZON层的保护作用。氮掺杂可以减少氧在背沟道层表面的吸收/解吸反应,改善器件的稳定性。
王乃倩1，张群1，谢汉萍2
1. 复旦大学材料科学系TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室2. 台湾交通大学光电工程学系
摘 要：采用射频磁控溅射法,在热氧化p型硅基片上制备了双沟道层非晶氧化铟锌（a-IZO）和氮掺杂氧化铟锌（a-IZON）薄膜晶体管（TFTs）,并研究了双沟道层对器件电学性能和温度稳定性的影响。研究发现,a-IZO/IZON双沟道层TFTs具有较高的场效应迁移率,为23.26 cm2/（V?s）,并且其阈值电压相较于单层a-IZO-TFTs正向偏移。这是由于氮掺杂可以减少沟道层中的氧空位,抑制载流子浓度,使器件具有更好的阈值电压。而a-IZO层避免了由于氮掺杂导致的场效应迁移率和开态电流的下降,提升了器件的电流开关比。从298 K至423 K的器件转移特性曲线中发现,双沟道层器件相较于单沟道层器件的温度稳定性更佳,这可归因于a-IZON层的保护作用。氮掺杂可以减少氧在背沟道层表面的吸收/解吸反应,改善器件的稳定性。
关键词：双沟道层;氮气掺杂;温度稳定性;薄膜晶体管;
