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近年来,以氧化锌(ZnO)为基础的氧化物薄膜晶体管(Thin Film Transistors,TFTs)因具有载流子迁移率大、均匀性与稳定性好、光学透明性高、适合大面积制备等优点而受到广泛关注。相对于传统真空工艺制备薄膜的方法,喷墨打印技术因其可直接进行图案化沉积、成本低、材料利用率高等优点,是目前最具前景的薄膜制备工艺技术之一。本文利用喷墨打印技术制备ZnO基TFT的半导体有源层,并对所制备薄膜的形貌、结构及TFT器件进行表征分析,研究主要内容和成果如下:制备稳定可控的铟镓锌氧化物(IGZO)前驱体溶液墨水,通过调节喷墨打印机的脉冲驱动电压波形,得到稳定连续的墨滴。并研究了墨水存放时间以及打印过程中喷墨暂停时间对墨滴稳定性的影响。结果表明,该墨水在静置存放15天之内,未出现浑浊、沉淀等现象,喷出的墨滴形状与尺寸未出现明显变化。在喷墨打印过程中,暂停喷墨30 min之内,未出现喷嘴堵塞情况,恢复喷墨后墨滴形状尺寸变化较小。采用喷墨打印制备IGZO-TFT器件,分别研究基片温度与前驱体溶液浓度对IGZO薄膜均匀性的影响,以及IGZO膜厚与热退火温度对TFT器件性能的影响。结果表明,当基片温度为40 ℃,前驱体溶液浓度为1.5 mol/L时,IGZO薄膜的均匀性与膜厚最优,并且该薄膜在400 ℃退火处理3 h后,所制备出器件的性能最佳,其迁移率、阈值电压、亚阈值摆幅、电流开关比分别为1.60cm2V-1S-1,-5V,0.94V/dec,2.16×106。研究喷墨打印ZnO基TFT的低温制备工艺。首先,利用波长为1.06 μ的脉冲激光退火代替传统的热退火,降低工艺温度至200 ℃,研究激光处理对IGZO薄膜表面形貌与结构的影响,并对激光处理参数进行优化。结果表明激光处理促进了薄膜内部氧空位的形成,增加了薄膜的载流子浓度,与此同时,会增大IGZO薄膜表面的粗糙度。当采用能量密度为2.1 J/cm2,扫描次数为40次时,器件性能最佳,其迁移率、阈值电压、亚阈值摆幅、电流开关比分别为1.50 cm2V-1s-1,-8.5 V,1.66 V/dec,1.29X 106。其次,利用粒径为3～6 nm的ZnO纳米颗粒墨水代替IGZO墨水,使用150 ℃的传统热退火工艺制备TFT器件,但其性能较差,迁移率、阈值电压、亚阈值摆幅和电流开关比分别为0.028cm2V-1s-1,5 V,5.62V/dec,4.23×104。对喷墨打印制备柔性IGZO-TFT做了初步研究。分别在PI(Polyimide)衬底上以300 ℃的热退火工艺,在PET(Polyethylene terephthalate)衬底上以200 ℃的激光退火工艺制备出IGZO-TFT器件。研究表明PI衬底上的器件性能较优,迁移率、阈值电压、亚阈值摆幅和电流开关比分别为0.36cm2V-1s-1,0 V,1.28V/dec,7.98×105。