《p型氧化物透明薄膜電晶體的研製》是依託北京交通大學，由王永生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：p型氧化物透明薄膜電晶體的研製
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王永生
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氧化物TFT由於具有遷移率大、開口率高，被學術界認為是替代目前顯示器中套用最廣的a-Si TFT的理想候選開關元件。為解決當前p型氧化物TFT光學敏感性和穩定性問題，本項目擬用濺射在ITO玻璃和Si基片上用Li和N共摻ZnO等作溝道層、ZrO2和HfO2等作絕緣層製備TFT。Li和N共摻ZnO，不但可彌補Li離子半徑小，減少缺陷密度，而且可提高p型導電性和穩定性，使其TFT性能及光學敏感和穩定性等進一步改善。主要研究製備和退火條件對溝道層和絕緣層及TFT性能的影響；研究絕緣層和溝道層的形貌、結構以及光學性質；研究溝道層的摻雜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；優選金屬、ITO和ZnO摻雜透明電極，以利於改善歐姆接觸；用間斷間歇退火辦法可減少互擴散，提高器件的質量；研究TFT的開關性能以及外界環境對TFT的影響；探索新型TFT結構和TFT製備工藝，提高TFT的性能。
結題摘要
TFT是TFT-LCD和AMOLED等平板顯示器的關鍵部件。而目前在平板顯示器中的開關元件主要是a-Si TFT，由於其遷移率太低（<1 cm2/V s）、對可見光敏感、開口率低等缺點，已不能滿足大尺寸、高解析度、超高清、高速的現代顯示領域的需求。金屬氧化物TFT（IGZO TFT和IHZO TFT已進入顯示器試生產階段）具有遷移率高（>10 cm2/V s）、開口率高等優點成為了a-Si TFT的理想替代品。但是，這些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ZnO:N-TFT，其遷移率為22.1 cm2/V s，開關比為1.1 × 108。相比已報導的Al、Mg、Ga等摻雜的ZnO-TFTs，其性能有顯著提高；相比本徵ZnO-TFTs，其開關比也有很大改善。該器件有較好穩定性。2.首次用磁控濺射製備出了高性能的ZnO:(Li,N)-TFT，其遷移率高達33.6 cm2/V s，開關比高達1.1 × 108；相比已報導的Al、Mg、Ga等摻雜的ZnO-TFTs和本徵ZnO-TFTs，其性能均有顯著提高，且其性能幾乎可與使用In、Ga、Hf等資源稀少的非晶金屬氧化物TFTs相媲美，表現出Li-N共摻雜的優越性。該器件良好的穩定性。這是文獻報導中性能很好的。3.首次用磁控濺射製備出了高性能的IZNO -TFT，其遷移率為39.3 cm2/V s，閾值電壓為2.4 V，開關比為2.2×107。該器件有較好穩定性。這是文獻報導中性能很好的。4.首次用磁控濺射製備了高性能的IZLO TFT，其遷移率高達77 cm2/V s，開關比為2.5×106，閾值電壓為3.4V。該器件良好的穩定性。該TFT器件的性能是目前文獻報導中很好的。5.首次用磁控濺射製備了高性能的ZTLO TFT，其遷移率為45 cm2/V s，電流開關比為6x107，閾值電壓為4.9V。該器件有較好穩定性。這是文獻報導中性能很好的。6.首次用磁控濺射製備了高性能的ZTO:(Li,N) TFT，其遷移率為26.8 cm2/V s，閾值電壓為6.0 V，電流開關比為4.5 × 107。該器件良好的穩定性。這是文獻報導中性能較好的。
