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新型非晶氧化物半导体(AOS)材料非晶铟镓锌氧(a-IGZO)具有高迁移率、高透明度、低制备温度、低成本等优越性能,在下一代平板显示、透明柔性电子等诸多方面具有广阔的应用前景,受到学界和产业界的广泛关注,a-IGZO基本电路元器件如a-IGZO薄膜晶体管(TFTs)和a-IGZO肖特基势垒二极管(SBDs)的制备研发近年来已经成为国际研究热点。尽管a-IGZO基元器件拥有种种电学、光学特性优势,但a-IGZO材料体系中和界面处存在的高密度缺陷态严重影响了器件的稳定性与可靠性,而在实际应用中,器件需要承受一定电压而保持性能稳定,电学不稳定性成为限制器件应用的一大关键因素。针对这个问题,本文重点研究了a-IGZO TFTs和a-IGZO SBDs电学稳定性问题,具体内容如下：1.在N型高掺硅衬底上制备出了背栅结构的a-IGZO TFT器件,器件具有较好的电学特性,迁移率10.5 cm2/V s、阈值电压3 V、亚阈值摆幅0.58 V/dec。在器件上施加正向栅极电压,器件转移特性曲线发生漂移,表明器件在正向栅极偏压影响下存在不稳定性问题。为了研究引起a-IGZO TFT栅极偏压下稳定性问题的物理根源,对器件进行了变温条件下的栅极偏压影响测试。根据实验现象,提出了a-IGZO TFT栅极正偏压下稳定性问题的物理解释：a-IGZO TFT沟道载流子在正向栅极偏压下通过热激发过程被器件界面缺陷态捕获,导致器件性能变化。2.在N型高掺硅衬底上制备出了a-IGZO SBD器件,器件表现出了良好的开关特性,开关比达103量级。在a-IGZO SBD上施加反向偏压,器件势垒高度升高,串联电阻增大,器件表现出负偏压下不稳定性。为研究器件负偏压下不稳定性问题产生的物理机制,实验对负偏压前后的a-IGZO SBD进行了电容、噪声测试。最后,根据测试结果,提出了a-IGZO SBD反向偏压下不稳定性问题产生的物理机制：非理想SBD界面处存在的带电中心起到降低肖特基势垒高度的作用。反向偏压下,原本存在于a-IGZO薄膜中的浅能级带两个电荷的氧空位缺陷Vo2+捕获电子转化为较深能级不带电的氧空位缺陷Vo,使得a-IGZO SBD势垒高度升高,与此同时,作为自由电子来源之一的浅能级Vo2+的减少,使得a-IGZO SBD串联电阻增大。