近年来，非晶铟镓锌氧（a-IGZO）薄膜晶体管（TFT）因具备高迁移率、低温制备、大面积制备均一性、可见光透过性好等特点而受到广泛关注，然而其在制备工艺和器件机理等方面仍有待更深入的研究。特别地，保护层可以显著地影响a-IGZOTFT的稳定特性，但目前关于器件保护层的研究仍然零散而缺乏系统性，尤其缺少不同保护层材料之间的对比研究。而上述研究结果又是实际生产中保护层材料选择的理论依据。在本次工作中，我们从实验及理论两方面入手，对不同保护层材料和工艺对a-IGZOTFT操作特性和稳定性的影响做了深入的比较研究，相关研究成果为a-IGZOTFT器件的实际应用提供了重要的参考作用。在本论文的研究中，我们以最常见的保护层材料SiO2为参照。此外，我们还选取了其它5种绝缘材料（TiO2、Ta2O5、Al2O3、Y2O3和ZrO2）作为a-IGZOTFT的备选保护层材料，并通过磁控溅射的方式在玻璃上沉积了单膜。为了探究单膜本身的薄膜特性，我们进行了溅射速率测量、晶体结构测试、表面形貌、光透过率等特性测试。实验结果表明：Ta2O5和SiO2具有较快的成膜速率，而Al2O3的成膜速率最慢；6种溅射所成薄膜均为非晶结构且经过高温处理后仍能保持非晶状态；Al2O3和TiO2薄膜的表面粗超度较低；TiO2薄膜的在近紫外部分的光透过率较低，这非常有利于a-IGZOTFT的光稳定性。从表面形貌和溅射速率两方面实验结果进行比对分析，我们发现溅射速率慢的材料通常其薄膜表面也会比较平滑，生成的薄膜也就可能会更致密，可能更适合作为a-IGZOTFT的保护层。在上述单膜研究结果的基础上，我们将以相同溅射工艺制备的上述各种不同氧化物绝缘材料作为保护层结合到a-IGZOTFT中，之后进行了一系列的器件操作特性和稳定性的测试和分析。我们发现保护层成膜速率慢、表面粗糙度低的a-IGZOTFT的特性比较好，其中比较突出的就是Al2O3和TiO2；其它保护层（SiO2、Ta2O5、Y2O3和ZrO2）器件则表现出相对较差的转移特性。经过分析我们认为保护层材料对a-IGZOTFT操作特性的影响主要决定于保护层沉积时对a-IGZO背沟道的等离子伤害程度，而后者可以在一定程度上通过保护层成膜速率的快慢和表面粗糙度的大小予以体现。最后，我们通过器件稳定性测试和分析对Al2O3和TiO2两种保护层材料进行了比对研究。结果表明，Al2O3保护层器件的电压偏置稳定性比较好，但在环境、光照条件下则不太稳定；另一个方面，TiO2保护层器件除了PBS外在其它条件（光、环境等）下均有非常优秀的稳定性能。我们通过实验发现上述PBS不稳定性是TiO2和a-IGZO的接触界面异常造成的，通过添加SiO2中间层可以消除这种不稳定性。然而，SiO2作为中间层引起了比较严重的器件阈值电压负偏，因此新的中间层材料和工艺仍有待研究和开发。