《非晶態金屬氧化物透明TFT的研究》是依託北京交通大學，由張希清擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非晶態金屬氧化物透明TFT的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張希清
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前金屬氧化物TFT已成國內外研究的熱點並已取得了長足進步，但其關鍵問題遷移率還滿足不了3D等顯示器的要求，且穩定性也達不到實用化的需求。本項目擬從優選材料和研究器件結構等方面解決上述問題，即選用自身遷移率高的新型材料體系ITZLO等作溝道層，並與穩定性好的GZO作雙溝道層，用HfO2和Al2O3等作絕緣層，研製遷移率高和穩定性好的TFT。用鈍化工藝保護溝道層，減少環境中水、氧氣和氫氣的影響，提高TFT的穩定性。主要研究內容為：最佳化製備條件和退火條件，研究絕緣層和溝道層的形貌、結構、界面、光學性質和氧空位等缺陷密度，提高TFT的遷移率和穩定性；研究溝道層的載流子濃度和導電機制以及載流子輸運等電學性能，研究絕緣層的絕緣性能及溝道層與絕緣層界面等缺陷，減少缺陷密度，降低漏電流，提高遷移率和穩定性；優選電極，改善歐姆接觸和界面缺陷，提高器件穩定性；探索新型TFT結構和製備工藝，提高TFT的質量。
結題摘要
TFT是TFT-LCD和AMOLED等平板顯示器的關鍵部件，目前主要是用a-Si TFT，由於其遷移率（<1 cm2/V s）和開口率低等缺點，已不能滿足大尺寸、高解析度、超高清、高速的現代顯示的需求。IGZO 和IHZO等金屬氧化物TFT具有遷移率（>10 cm2/V s）和開口率高等優點成為替代a-Si TFT的理想器件，目前已進入顯示器試生產階段。但是，這些金屬氧化物TFT的遷移率仍不能足夠3D等現代顯示的需求，針對這個問題，我們研製了幾個系列氧化物TFT，獲得主要研究結果如下： 1.首次用磁控濺射製備出了高性能的Z0.9T0.1LO TFT，其遷移率高達45.1 cm2/V s，開關比達6.0×107，閾值電壓為7.0 V，且器件有良好的穩定性。這是文獻報導中性能很好的器件。 2.首次用磁控濺射製備出了高性能的IZO:(Li,N) TFT，其遷移率為39.2 cm2/V s，電流開關比為3.9×107，閾值電壓為8.9 V，且器件比較穩定，這是文獻報導中性能很好的器件。 3.首次用磁控濺射製備出了I0.8Z0.2L O TFT，其遷移率達到56.1cm2/V s，開關比為5.1×106，閾值電壓為2.0V，且器件有良好的穩定性。這是文獻報導中性能很好的器件。 4.首次用磁控濺射製備出了高性能的雙活性層I0.8Z0.2LO TFT，其遷移率為62.1 cm2/V s，開關比為1.1×107，閾值電壓為9.2V，且器件較穩定。與單層結構相比，其性能有所提高。這是文獻報導中性能很好的器件。 5.首次用磁控濺射製備出了高性能的I0.67Z0.33LO TFT，其遷移率高達80.4cm2/V s，開關比為4.0×106，閾值電壓為4.1V，且器件具有良好的穩定性，這是文獻報導中性能最好的器件之一。 6.首次用磁控濺射製備出了高性能的ZITLO TFT，其遷移率為38.9 cm2/V s，電流開關比為2.1×108，閾值電壓為-1.7 V，而器件有較好的穩定性，這是文獻報導中性能最佳的TFT器件之一。
