对缺陷对高金属金属氧化物IGZO TFTs的影响的多尺度模拟
Chuanxue Sun1, Xiaoyu Dou1, Zhichao Du1
1School of Information Science and Engineering (ISE), Shandong University, Qingdao 266237, China.
Micromachines
|March 6, 2025
概括
在正偏向应力 (PBS) 下,印氧化薄膜晶体管 (IGZO TFT) 中的氧气空缺会导致负值电压变化和更低的移动性,影响设备可靠性. 了解这些缺陷是设计更稳定的IGZO TFTs的关键.
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
- 设备工程 设备工程
背景情况:
- 氧化 (IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 对于现代电子产品至关重要.
- 了解故障机制对于提高设备可靠性至关重要.
- 积极偏差压力 (PBS) 是一种常见的压力状况,可以降低TFT性能.
研究的目的:
- 在PBS下调查氧空缺缺陷对IGZO TFTs的影响.
- 阐明缺陷积累在接口和通道内的作用.
- 为了将缺陷状态与电性能转移相关联.
主要方法:
- 技术计算机辅助设计 (TCAD) 模拟用于模拟设备行为.
- 用密度函数理论 (DFT) 模拟来理解缺陷的形成和特性.
- 在PBS下分析了IGZO TFT的电气特性.
主要成果:
- 在PBS下,氧气空缺积聚在通道/被动化层接口和IGZO通道内.
- 累积的氧气空缺导致负值电压 (Vth) 的变化.
- 观察到载体流动性减少和尾部状态密度增加,尾部状态有助于积极的Vth转移.
结论:
- 氧气空缺是PBS下的IGZO TFT中不稳定的首要原因.
- 在通道/被动化接口和通道内部的缺陷工程对于提高可靠性至关重要.
- 这些发现为设计更强大,更可靠的IGZO TFT设备提供了基础.
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