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高质量的平板显示器件的核心是薄膜晶体管(Thin film transistor,TFT)阵列的性能和制备技术。本文以研制出具有实用特性的TFT为目标,从掌握TFT制备技术出发,结合现有的实验条件,围绕TFT的有源层材料,在TFT的制备工艺和测试等方面开展了工作。
首先,研究了a-Si:H TFT的制备工艺。在玻璃和Kapton E塑料基底上分别制备了单个a-Si:H TFT及其阵列,所制备的 TF工具有以下性能:关态电流Ioff≈1×10-14A,开态电流Ion≈1×10-9A,阈值电压Vth≈5 V,迁移率μ≈0.1c㎡/(V.s),亚阈值斜率S≈4 V/dec。
其次,研究了a-IGZO TFT的制备工艺。系统研究了退火、绝缘层、氧空位、保护层和N掺入量等制备工艺对a-IGZO TFT性能的影响。在硅片基底上制备了以下性能的单个a-IGZOTFT:Ion~10-3 A,Ion/Ioff~106,Vth~0V,S~0.8 V/dec,μ~3c㎡/(V.s),△Vth~2V。并开展了a-IGZO TFT的光敏性能研究:光照后a-IGZON TFT在关态具有较大的光电流增益,可望在光电传感器上得到应用。最后,系统研究了a-IGZO TFT的各种可靠性,包括栅压偏应力、水氧稳定性、光照稳定性及温度偏应力。a-IGZO TFT能满足有源显示的应用要求。