通过强烈的脉冲光照射来快速激活经过溶液处理的氧化门介电器
Yeon-Wha Oh1,2, Hoon Kim3, Lee-Mi Do3
1Division of Nano Convergence Technology Development, Nantional NanoFAB Center Daejeon 34141 South Korea.
RSC advances
|November 25, 2024
概括
使用强烈的脉冲光快速激活氧化介电膜,大大缩短了处理时间. 这种方法可以在环境条件下高性能薄膜晶体管的高效制造.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 解决方案处理的门介电薄膜对于低成本的电子设备制造至关重要.
- 氧化薄膜的传统加工方法耗时,需要控制大气.
- 开发快速且与环境兼容的加工技术对于推进薄膜电子技术至关重要.
研究的目的:
- 通过强烈脉冲光 (IPL) 辐射,研究溶液处理的氧化 (AlOx) 门介电膜的快速激活.
- 为了减少加工时间,并使在环境大气下制造成为可能.
- 评估IPL处理的AlOx薄膜的电气和物理性能,以及它们在薄膜晶体管 (TFT) 中的性能.
主要方法:
- 前体薄膜是通过溶液加工沉积的.
- 强脉冲光 (IPL) 辐射被应用,在几秒钟内将前体膜转化为氧化介电膜.
- 描述了AlOx膜的表面形态,泄漏电流密度和介电常数.
- 氧化 (IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 使用IPL处理的AlOx作为门介电器制造.
主要成果:
- 在环境大气下,在30秒 (450脉冲) 内,将前体完全转化为AlOx介电薄膜.
- 经IPL处理的AlOx薄膜表现出光滑的表面和低的泄漏电流密度 (<10−8 A cm−2在2 MV cm−1).
- 测量AlOx层的介电常数大约为7.
- 制造的IGZO TFT显示了2.99cm2V-1s-1的场效应移动性,0.73V的门电压,180mV/十年的下门波动,以及3.9×106.9的开/关电流比.
结论:
- IPL辐射提供了一种快速有效的方法来激活经过溶液处理的氧化门介电膜.
- 这种技术大大缩短了加工时间,并允许在环境条件下制造,使其适合大规模制造.
- 高质量的介电性质和成功集成到IGZO TFT中突出显示了IPL处理在下一代电子设备中的潜力.
