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本课题以研发新型氧化物半导体沟道层材料为目的,研制了以非晶掺钨氧化铟锌(a-IZWO)薄膜作为沟道层,氧化铝薄膜作为介质层的薄膜晶体管(TFTs)。其中掺钨氧化铟锌薄膜采用射频磁控溅射的方法制备而得。采用闪蒸法制备的金属铝作为器件的源漏电极和栅电极。探究了氧分压、溅射压强、钨掺杂量等参数对IZWO薄膜性能以及相应的TFT器件性能的影响,以寻求IZWO-TFTs的最佳制备参数。射频磁控溅射和闪蒸都是在室温下进行,并未对基板进行加热,所以IZWO-TFTs与柔性电子学相兼容。X射线衍射分析证明,室温下通过射频磁控溅射制备的IZWO薄膜处于非晶状态,不受钨掺杂量的影响。薄膜透明性良好,紫外可见分光光度计测试证明薄膜在可见光范围内(400-700 nm)平均透射率大于80%(含玻璃基板)。测试结果表明,随着氧分压的增加薄膜的透明性增加。在a-IZWO薄膜中W起到了抑制氧空位的作用,X射线能谱测试表明,随着钨掺杂量的增加,a-IZWO薄膜中与氧空位相关的Ols峰的面积减小。采用射频磁控溅射制备的氧化铝作为介质层,制备了a-IZWO-TFTs。结果表明,随着氧氩比由15%增加到25%,器件的开关比先增加后减小。随着钨掺杂量的增加,器件的开关比和迁移率都呈现先增加后减小的趋势,证明钨起到了抑制载流子浓度的作用,与XPS的测试结果相一致。综合以上制备条件,在22.5%氧氩比,6.2 at%钨掺杂量和20w溅射功率下,制备得到了具有电流开关比107,亚阈值摆幅0.31 V/dec以及饱和迁移率11.1cm2/Vs的TFT器件。此外,本文还利用脉冲等离子体沉积的方法制备了a-IZWO做为沟道层,PVP作为介质层的TFTs,进一步验证了a-IZWO作为半导体沟道层的可行性。对a-IZWO-TFTs的正偏压稳定性进行了研究,测试了器件的滞回曲线和不同时间的栅极正偏压下阈值电压的漂移情况。根据栅极正偏压的测试结果,在10 V偏压1500s后,器件的阈值电压漂移约为6.0 V。为了改善器件稳定性,对所制备的a-IZWO-TFTs进行了真空热退火,并尝试了有机钝化层的制备。结果表明,旋转涂覆法制备的聚4-乙烯苯酚(PVP)钝化层有助于改善器件性能。采用IZWO作为透明电极,成功制备了以a-IZWO为沟道层,Al2O3为介质层的全透明器件,器件的开关比为104,亚阈值摆幅为0.8 V/dec,场效应迁移率为2.6cm2/Vs,阈值电压为1.5 V,证明了a-IZWO制备全透明器件的可行性。