ZnO基薄膜晶體管與非晶透明導(dǎo)電薄膜的研究的開題報告

ZnO基薄膜晶體管與非晶透明導(dǎo)電薄膜的研究的開題報告一、研究背景與意義ZnO（氧化鋅）基透明薄膜晶體管（TFT）吸引了越來越多的研究關(guān)注，因為其具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能，對于發(fā)展新型的透明電子設(shè)備有著廣泛的應(yīng)用前景。在透明電子器件中，透明導(dǎo)電薄膜作為重要的組件之一，可以無縫地嵌合在透明基板上，與各種有機功能材料或無機半導(dǎo)體材料相結(jié)合，形成各種透明電子器件。因此，研究ZnO基透明薄膜晶體管與非晶透明導(dǎo)電薄膜的組合是非常具有實際意義的。近年來，隨著晶體管制造技術(shù)的不斷進步，以及新型有機材料和無機材料的不斷涌現(xiàn)，透明電子器件的種類也越來越多。其中涉及到的透明導(dǎo)電薄膜材料有：氧化鋅薄膜、氧化錫薄膜、氟化錫薄膜、碳化硅薄膜等。而非晶透明導(dǎo)電薄膜具有低溫制備、透明性好、機械穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因此也引起了研究人員的興趣。二、研究內(nèi)容本課題旨在研究ZnO基薄膜晶體管與非晶透明導(dǎo)電薄膜的組合，具體包括以下幾個方面：1.制備、優(yōu)化ZnO基薄膜晶體管的性能。通過研究ZnO薄膜的制備工藝，調(diào)節(jié)其薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)、表面形貌等物理性質(zhì)，提高其電學(xué)性能。2.研究非晶透明導(dǎo)電薄膜的制備及性質(zhì)?？商接懖煌蔷该鲗?dǎo)電薄膜材料的制備工藝和性能，如透明導(dǎo)電氧化物（ITO）、透明導(dǎo)電碳化硅（TCO）等。3.調(diào)節(jié)不同透明導(dǎo)電薄膜材料的結(jié)構(gòu)特性，以進一步優(yōu)化其與ZnO晶體薄膜的界面匹配度，以期最終獲得具有優(yōu)異性能的透明電子器件。4.最后，利用設(shè)計的透明電子器件進行性能測試，并對測試結(jié)果進行分析和解釋，進一步探究不同透明電子材料的可行性。三、擬采用的實驗方法1.ZnO基薄膜晶體管制備方法：采用射頻磁控濺射法，調(diào)節(jié)制備實驗條件，如氣流量、放電功率、靶材-基底距離等等，制備品質(zhì)高、優(yōu)異性能的ZnO薄膜。2.非晶透明導(dǎo)電薄膜制備方法：采用濺射和熱氧化等方法制備不同材料的透明導(dǎo)電薄膜，并調(diào)節(jié)其制備條件，加以優(yōu)化。3.分析方法：使用激光拉曼光譜儀（Ramanspectroscopy）、X射線衍射儀（X-raydiffraction）、原子力顯微鏡（atomicforcemicroscopy，AFM）等手段對薄膜進行形貌、結(jié)構(gòu)和表面分析。同時，采用I-V測試系統(tǒng)等設(shè)備對器件的電學(xué)特性進行分析。四、預(yù)期結(jié)果通過以上實驗研究，預(yù)期能夠得出以下幾點結(jié)果：1.ZnO基薄膜晶體管制備過程中工藝條件的優(yōu)化，確立最優(yōu)實驗條件。2.通過調(diào)節(jié)制備工藝及材料使非晶透明導(dǎo)電薄膜的性能得到優(yōu)化，提高其與ZnO晶體薄膜的匹配度。3.確定不同透明導(dǎo)電薄膜材料的優(yōu)缺點，為透明電子器件的材料選擇提供一定的科學(xué)依據(jù)。5.參考文獻1.HeQ.,HeD.,LiuT.,LiuY.,LiuH.,ZengZ.,ZhangW.,YinJ.“High-electron-mobility-performancetransparentthin-filmtransistorsbasedonmicrosheetsofreducedgrapheneoxide”AppliedPhysicsLetters2011,98(10):102105.2.MondalB.,GhoshS.,NaskarM.K.,DashS.,JanaS.“ZnO/LTOHeterostructure-BasedAmorphousIn–Ga–Zn–OThin-FilmTransistorsWithEnhancedElectricalPerformances”IEEETransactionsonElectronDevices2018,65(12):5499-5503.3.QiuJ.，WenJ.，ZhouL.，“Solution-processedamorphousindiumzincoxidethinfilmtransistorswithultralowbiasstresseffect”，JournalofAppliedPhysics2010，108(2)：024509.4.WongY.K.，ChiuH.C.，WuT.Y.，ChangC.H.，TsaiT.S.，ChiangD.Y.，“Highperforman