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    題名: 高效能透明氧化物薄膜電晶體研究(II)
    作者: 陳炳茂
    貢獻者: 光電系統工程系
    關鍵詞: 氧化鋁鋅錫薄膜、氧化物半導體、稀有元素、X 光薄膜繞射儀、原子力顯微鏡
    日期: 2012-12
    上傳時間: 2013-04-17 13:02:10 (UTC+8)
    摘要: 於此研究中成功的製作出具有高載子遷移率(High Mobility)、及高透明度的氧化鋁鋅
    錫 (Aluminum Zinc Tin Oxide, AZTO) 薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)，並且對元件
    的基本電特性、材料特性、環境影響、溫度的影響及光敏感度等特性進行分析與探討。
    在現今的平面顯示器技術中，氧化物半導體(Oxide Semiconductor)具有高的載子遷移率，
    以及高的穿透率等特性，普遍被認為是下個世代顯示器的主流之一，但是目前研究提出
    之高效能氧化物薄膜電晶體其組成成分都含有稀散 (Rare Scattering elements)及稀有
    (Rareelements)元素。在本研究中，成功開發出不含稀散及稀有元素的新式非晶態氧化物半
    導體材料-氧化鋁鋅錫，並成功製作出高效能氧化鋁鋅錫薄膜電晶體，其結構採用反交錯
    結構 (Staggered Structure)，藉由改變沉積薄膜時的製程參數與靶材的成分比例，探討薄
    膜組成變化對電晶體特性之影響，並利用多種電性量測方法釐清元件於各種環境、溫度、
    照光等條件下之影響。
    實驗結果顯示氧化鋁鋅錫比例為ZnO-SnO2-Al2O3(47:50:3mol%)氧通流量為2 sccm 及
    退火溫度為450 ℃時，可製造出最佳效能的薄膜電晶體，其臨界電壓(Threshold Voltage)
    為5.56 V，次臨界擺幅(Sub-threshold Swing)為2.13 V/decade，且載子移動率高達7.47
    cm2/Vs。
    在本研究中，亦利用各種材料分析儀器，如X 光薄膜繞射儀(X-Ray Diffraction,
    XRD)、掃描式電子顯微鏡(Scanning electron microscope,SEM)、原子力顯微鏡(Atomic Force
    Microcopy, AFM)、X 射線光電子光譜儀(X-Ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)等來針對
    氧化鋁鋅錫半導體薄膜之結晶性(Crystallization)、薄膜厚度、晶粒大小、薄膜表面形貌
    (Surface Morphology)、組成成分、穿透率以及吸收率等特性進行分析與研究。
    顯示於類別:[光電系統工程系] 校內專題研究計畫

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