薄膜晶体管（TFT）是普遍应用于TFT液晶显示（TFT-LCD）和有源型有机发光二极管（AMOLED）显示电路的关键元件。传统硅基TFT由于自身的缺点而无法满足超高分辨率、大尺寸显示的要求。非晶金属氧化物TFT因具有高迁移率和良好的均匀性等众多优点,被认为是替代硅基TFT的理想候选者。目前商用的In Ga Zn O（IGZO）TFT的迁移率在10 cm~2/V·s左右。而InZnSnO（IZTO）基TFT具有更高的迁移率,有望在未来显示技术中取代IGZO TFT。本论文提出以氮掺杂、锂和氮双掺杂及钨掺杂的三种IZTO（分别为IZTO:N,IZTO:（Li,N）和IZTO:W）为有源层的金属氧化物TFT,制备了相应的器件并研究了制备条件和退火条件对其电学性能的影响。本文主要研究内容及创新点为:（1）提出N掺杂IZTO并采用磁控溅射法制备了IZTO:N TFT,通过SIMS、透射光谱、XRD、AFM和XPS分别研究了有源层的元素组分、光学特性、微观结构、表面粗糙度和缺陷情况,优化了有源层厚度、退火温度和溅射氧气流量等制备条件,研究了不同退火温度对器件的栅极偏压稳定性的影响。结果表明,优化后的IZTO:N TFT的迁移率为37.6 cm~2/V·s,阈值电压为1.4 V,亚阈值摆幅为0.38 V/dec,开关比为4.9×10~9,关态电流为2.4×10-13 A。器件的综合电学性能优于文献报道的大部分非晶态金属氧化物TFT的性能。偏压稳定性结果表明,在负偏压和正偏压作用下,具有最佳性能的器件的阈值电压变化分别为-3.4 V和13.6 V。退火温度升高,捕获电荷的陷阱态减少,阈值电压变化减小,器件更加稳定。（2）在IZTO:N的基础上提出Li、N双掺杂IZTO并制备了IZTO:（Li,N）TFT,研究了溅射氧气流量、器件退火温度、有源层退火温度和有源层厚度对其电学性能的影响,并研究了器件在空气中的稳定性。电学性能结果表明,溅射时不通入氧气的器件比通入氧气的器件性能更好;器件退火温度和有源层退火温度对其性能都有很大影响,在较低温度时,器件的整体电学性能随温度升高而改善,在较高温度时,其性能随温度升高而退化。有源层退火的TFT比器件退火的TFT的性能更好。有源层厚度增加,器件整体性能先改善后退化。器件的最佳性能为:迁移率为38.9cm~2/V·s,阈值电压为3.2 V,亚阈值摆幅为0.60 V/dec,开关比为3.5×10~9,关态电流为4.0×10-13 A。器件在空气中放置30天后仍具有晶体管特性,随着时间变化,其迁移率减小,关态电流增大,主要因为背沟道表面吸附水蒸气使薄膜载流子浓度增大。（3）提出W掺杂IZTO以取代其金属离子来调控缺陷和载流子浓度,采用磁控溅射法制备了IZTO:W TFT,优化了有源层厚度、溅射氧气流量和退火温度,研究了退火气氛和溅射氮气流量对其电学性能的影响,并研究了器件的偏压稳定性和偏压恢复情况以及器件在空气中随时间的稳定性。结果表明,器件在氮气和空气中退火后,其迁移率和亚阈值摆幅均大幅改善,尤其氮气退火降低了界面缺陷态密度,减小了亚阈值摆幅。溅射时通入氮气使器件的整体性能退化,主要因为载流子浓度降低,且氮气通入越多,退化越严重。优化后IZTO:W TFT的迁移率为41.0cm~2/V·s,阈值电压为2.4V,亚阈值摆幅为0.54 V/dec,开关比为6.8×10~8,关态电流为1.9×10-12 A。器件在空气中放置60天后仍具有晶体管特性,但电学性能在退化。偏压稳定性和偏压恢复研究发现,偏压作用使阈值电压偏移主要由陷阱态对电荷捕获引起。负偏压和正偏压作用下,器件的阈值电压变化分别为-9.4 V和10.0 V。与背沟道未钝化的金属氧化物TFT相比,阈值电压变化在合理范围内。