高效能無鎵氧化物薄膜電晶體研究

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题名:	高效能無鎵氧化物薄膜電晶體研究
作者:	陳炳茂
贡献者:	光電系統工程系
关键词:	氧化銦鋅錫薄膜、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:	2013-12-31
上传时间:	2014-01-13 10:00:20 (UTC+8)
摘要:	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鎵(Gallium, Ga)元素。在本研究中，成功開發出不含Ga 的新式非晶態氧化物半導體材料-氧化銦鋅錫(Indium Zinc Tin Oxide, IZTO)，並成功製作出高效能氧化銦鋅錫薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)，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氧氣流量，以釐清含氧量對於氧化鋁鋅錫薄膜電晶體的特性影響，並且對元件的基本電特性、材料特性等特性進行分析與探討。實驗結果顯示氧化銦鋅錫IZTO 厚度為30 nm 及退火溫度為400 ℃時，可製造高效能的薄膜電晶體，其臨界電壓(Threshold Voltage)為-8.32 V，次臨界擺幅(Sub-threshold Swing)為1.26 V/decade，且載子移動率可超過14.7 cm2/Vs，另外亦初步發現優化IZTO 製程條件時IZTO TFT 可具有更好的特性。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)等來針對氧化銦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)等特性進行分析與研究。
显示于类别:	[光電系統工程系] 校內專題研究計畫

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