近年来,随着硅基半导体行业的快速发展,场效应晶体管（FET）的尺寸快速减小,使器件实现了功耗降低,性能改善以及集成度提升。然而,随着器件尺寸进入纳米尺度,现有的工艺和材料都需要不断升级,以满足器件制造和性能提升。近年来,一维（1D）纳米结构由于其优异的传输特性,大的比表面积以及出色的机械柔性而引起了广泛的关注。1D In₂O₃纳米结构作为代表性的金属氧化物半导体材料,已经被广泛应用于FETs的沟道层材料。为了实现高性能In₂O₃纳米纤维FET的制备,本研究完成了下面两部分工作:首先,高性能钆（Gd）掺杂In₂O₃（InGdO）纳米纤维FET的制备及其在反相器中的应用。在之前的报道中,大多数的In₂O₃纳米纤维FET都工作在耗尽型,这无疑增加了集成电路设计的复杂性和电路功耗。在本工作中,通过简单的静电纺丝技术制备出了InGdO纳米纤维作为FET的半导体层。通过改变Gd的掺杂浓度和纳米纤维密度,精确地调控纳米纤维FET的性能。当Gd的掺杂浓度为3%,纳米纤维密度为2.9?m^-1时,基于传统的SiO₂介电层的InGd_3%O纳米纤维FET表现出了优异的电学性能,包括2.83 cm²/Vs的场效应迁移率(?_FE),2.4 V/decade的亚阈值摆幅（SS）,5.8 V的阈值电压(V_TH),和约为4×10⁸的电流开关比(I_on/I_off)。进一步,通过用高?ZrO_x薄膜作为FET中的栅介电层,使得?_FE,SS和V_TH等器件电学性质分别提高到了17.4 cm²/Vs,160 mV/decade和0.7 V。最后,将高性能的InGd_3%O纳米纤维/ZrO_x FET集成到负载反相器中,结果显示在V_DD等于4 V时,实现了高的增益（¹1）。其次,低温,环保In₂O₃纳米纤维的制备及其在FET中的应用。已有报道的大多数纳米纤维/纳米线FET,为了获得良好的器件性能,都需要较高的退火温度。这限制了其在柔性电子中的应用。另外,报道中所有的前驱体溶液都是使用有机溶剂,这些有毒的有机溶剂对科研人员的健康以及生态环境都是有害。本研究利用In₂O₃水溶液与聚乙烯醇（PVA）混合得到的电纺前驱体溶液,通过简单的静电纺丝工艺制备出了环保的In₂O₃纳米纤维。为了了解纳米纤维退火条件与FET性能的关系,对其进行了系统的研究。基于水溶液In₂O₃纳米纤维的FET在380℃下退火1小时（In₂O₃-380-1h）的?_FE为1.53 cm²/Vs,I_on/I_off为⁸.1×10⁴。有趣的是,在280℃退火10小时的水溶液In₂O₃（In₂O₃-280-10h）纳米纤维FET电学性能与In₂O₃-380-1h性能相当。为了改善器件性能,进一步制备测试了In₂O₃-280-10h纳米纤维与水溶液ZrO_x介电层的FET,得到了良好的性能。这些实验结果表明这种环保、水溶液的方法在未来低温柔性器件制造方面的巨大应用潜力。