通过占用间位点来消除原子层沉积的低缺陷密度多元件薄膜的核化延迟
Guoping Su1, Haoyan Chen1, Honglong Ning1
1Guangdong Basic Research Center of Excellence for Energy & Information Polymer Materials, State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, School of Materials Sciences and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 15, 2025
概括
多元组件膜的原子层沉积 (ALD) 面临核化延迟. 一个新的互补超循环工艺抑制了这些延迟,为先进电子产品提供无缺陷的-锡-氧化物 (ITZO) 薄膜.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 原子层沉积 (ALD) 提供精确的薄膜控制,但在多元组件系统中与核化延迟作斗争.
- 这些延迟背后的机制,与前体相互作用和表面位置有关,仍然不清楚.
- 现有的超级循环方法无法完全解决复杂氧化物沉积中的核化延迟.
研究的目的:
- 阐明多元组件ALD中核化延迟的机制.
- 开发一种新的ALD过程,以克服核化延迟和减少缺陷.
- 证明这种方法对-锡-氧化物 (ITZO) 薄膜及其在晶体管中的应用的有效性.
主要方法:
- 在ALD期间研究的前体相互作用和表面位点占用.
- 开发了一种使用三步ALD子循环的互补超级循环过程.
- 在子循环内设计的前体对齐以占据间位点并防止核化延迟.
- 制造和表征-锡-氧化物 (ITZO) 薄膜和薄膜晶体管 (TFT).
主要成果:
- 确定前体阻碍和分子体积差异导致具有可用的间位点的自我限制表面.
- 新型的互补超级循环过程成功地通过关注间歇性位点来消除核化延迟.
- 与传统的超循环方法相比,沉积的ITZO薄膜呈现出较少的缺陷和更高的密度.
- ITZO薄膜晶体管 (TFT) 显示出优越的电气性能,包括高流动性和稳定的门电压.
结论:
- 这项研究揭示了多组分ALD中核化延迟的分子基础.
- 一个通用互补的超级循环策略有效地抑制了单组件和多组件氧化物膜的缺陷.
- 这种方法通过解决关键的ALD瓶,为制造高性能电子设备提供了一条途径.
