新型雜化金屬氧化物薄膜電晶體開發

《新型雜化金屬氧化物薄膜電晶體開發》是依託華南理工大學，由徐苗擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：新型雜化金屬氧化物薄膜電晶體開發
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：徐苗
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

非晶金屬氧化物半導體薄膜電晶體（AOS-TFT），由於具有較高遷移率、出色的均勻性以及易大尺寸化的特點，被認為是驅動有機發光顯示和高解析度液晶最理想的有源層材料。但是AOS材料非常敏感，導致其AOS-TFT製造工藝相對複雜，生產成本較高，良品率低。另一方面，AOS-TFT與低溫多晶矽技術相比，還存在遷移率低、穩定較差的問題。這使得其在降低螢幕功耗和窄框線化等方面存在瓶頸。本項目使用自主開發的鑭系稀土摻雜的銦-鋅（LIZO）氧化物半導體作為有源層材料。在掌握LIZO-TFT器件物理特性的基礎上，採用非晶碳、碳納米管以及石墨烯等不同結構的碳納米薄膜與LIZO材料結合，製作雜化TFT器件。通過器件結構設計、制膜工藝最佳化，簡化LIZO-TFT製程以及提高器件在遷移率和穩定性方面的性能。將開發涉及雜化器件製作的關鍵工藝。並研究各界面之間相互作用對TFT性能的影響，建立雜化器件中載流輸運模型。

結題摘要

非晶金屬氧化物半導體薄膜電晶體（AOS-TFT），由於具有較高遷移率、出色的均勻性以及易大尺寸化的特點，被認為是驅動有機發光顯示和高解析度液晶最理想的有源層材料。但是AOS材料非常敏感，導致其AOS-TFT製造工藝相對複雜，生產成本較高，良品率低。另一方面，AOS-TFT與低溫多晶矽技術相比，還存在遷移率低、穩定較差的問題。這使得其在降低螢幕功耗和窄框線化等方面存在瓶頸。 本項目使用自主開發的鑭系稀土摻雜的銦-鋅（Ln-IZO）氧化物半導體作為有源層材料。成功開發了具有光穩定性的新型氧化物材料。並且通過對鑭系稀土元素摻雜作用的解析，提出了光穩定性提高的定性模型。並且基於該新型的氧化物材料成功實現了良好的TFT特性，遷移率高於30 cm2/Vs，同時取得了良好的穩定性。基於非晶納米碳薄膜的引入，我們解決了在氧化物TFT中背溝道刻蝕結構難以實現的難題。通過採用濺射方法製備非晶碳納米薄膜，通過調控非晶薄膜和接觸電極的製備工藝，實現性了良好的器件性能。通過對薄膜電晶體器件的深入理解，我們利用鑭系摻雜的氧化物半導體材料作為基礎的器件，基於PI基材開發了整套柔性AMOLED製作工藝。 新材料，結構能夠有效帶動TFT技術及微電子、光電子、高分子、新材料和高精度加工等一系列領域的新技術的研發和工藝水平，將可能帶動一系列上下遊行業的發展，城市區域經濟、城市整體經濟的發展，推動社會經濟的發展。同時，項目也已經與TCL、華星光電、創維、BOE、和輝光電、信利等國內顯示產業龍頭企業建立了良好的合作關係，通過技術合作開發、技術轉移和授權等方式實現平台技術成果向產業的轉化，產生了良好的經濟效益。