作为液晶显示模块的核心组成部分,薄膜晶体管阵列的性能提升一直是业界与学界的热门课题。非晶硅材料由于成本低廉,工艺成熟,针对非晶硅薄膜晶体管性能提升的课题具有很高的实用价值的。随着像素尺寸的不断缩小,晶体管漏电流成为制约产品性能的重要因素,因此本文将对非晶硅薄膜晶体管漏电流展开研究并加以改善。本论文介绍了TFT-LCD的基本驱动原理和非晶硅器件的物理基础。重点分析了非晶硅薄膜晶体管漏电流的机理,从物理模型的层面分析了造成漏电流偏大的因素,总结出三种漏电流机制：沟道电荷发射电流、背沟道效应电流、Poole-Frenkel效应电流。并分析了背沟道效应和Poole-Frenkel效应对应的漏电流物理模型,发现背沟道界面态密度、主沟道界面态密度、漏极与栅极之间降落在a-Si上的大电场是影响漏电流的重要因子。基于以上的理论分析,本文并通过总结当前薄膜晶体管阵列工艺,提出了一套实验方案用以在实际生产线中改善漏电流的效果。实验中主要针对PECVD工艺、RIE工艺、湿法刻蚀工艺进行了改善,改变了TFT膜质与膜厚、干刻后氢处理工艺、N+层掺杂。测试结果显示通过N+逐级掺杂工艺能够有效降低Poole-Frenkel效应导致的漏电流,有力支持了理论分析中的物理模型。本文最后在以上实验的基础上,以N+逐级掺杂工艺为基准,调整了硅烷与氢气的比例、低速非晶硅成膜功率与膜厚,通过量化的对比各条件的漏电流、迁移率、开态电流的平均值与均一性,找到了一种工艺参数的搭配,能够在原有基础上降低59%的漏电流,同时保持良好的均一性和开态电流、迁移率,为大规模生产中产品良率和性能的提升提供了方向。