有源层厚度对InSnZnO薄膜晶体管的影响

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(Nsmax)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

所属期刊栏目：43

分类号：TN321+.5(半导体技术)

资助基金：山东省自然科学基金项目ZR2018QEM002;山东大学威海青年学者未来计划资助

在线出版日期：2019-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：61-66