通过两步沉积压力过程制造的氧化物薄膜晶体管的增强性能
Mingjie Zhao1, Jiahao Yan1, Yaotian Wang1
1Xiamen Key Laboratory of Development and Application for Advanced Semiconductor Coating Technology, The School of Opto-Electronic and Communication Engineering, Xiamen University of Technology, Xiamen 361024, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|April 26, 2024
概括
这项研究介绍了在室温下使用高功率冲动磁喷射 (HiPIMS) 制造的无形氧化 (α-IGZO) 薄膜晶体管 (TFT). 新的两步沉积过程实现了高流动性和低值电压,克服了TFT开发中的常见挑战.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 薄膜晶体管技术技术 薄膜晶体管技术
背景情况:
- 无形氧化物薄膜晶体管 (TFT) 通常在高流动性,低值电压和稳定性之间取得平衡.
- 低温制造工艺对于将TFT集成到电子设备中至关重要,特别是在后端应用中.
- 在TFT中的传统同质通道通常在优化电性能方面存在局限性.
研究的目的:
- 使用低温制造方法开发具有增强电气性能的无形氧化 (α-IGZO) TFT.
- 为了研究两步沉积压力过程对通道电气特性的影响.
- 为了证明一种制造方法,在氧化物TFT中平衡高流动性和低值电压.
主要方法:
- 在室温下使用高功率脉冲磁铁喷射 (HiPIMS) 制造α-IGZO TFT.
- 对通道层实施两步沉积压力过程,以调节其性能.
- 使用X射线光电谱 (XPS) 分析通道组成和缺陷.
主要成果:
- 两步沉积过程导致前道含 (Ga) 含量较低,氧气空隙度较高,与后道相比.
- 这种模块化通道结构成功地平衡了高流动性和低门电压,优于传统的均通道.
- HiPIMS工艺使低温制造成为可能,提高了与现有的设备制造工艺的兼容性.
结论:
- 在室温下使用HiPIMS的一种新的两步沉积压力工艺对于制造高性能α-IGZO TFTs是有效的.
- 不均的通道组成 (较低的Ga,较高的氧空缺在前通道) 是实现所需电气特性的关键.
- 与双活性层设计相比,这种方法为氧化物TFT制造提供了更简单,更有效的方法.
