三次作業(yè)組二次

TFT106TFT106、IGZO-TFT的氧化物元素可以用哪些其他元素取代?例如IZTO?ZTO?ZnO?IWO?稀土元IGZO-TFT的氧化物元素可以由稀土元素，Sn，Al，MgIZTO、ZTO、ZnO、IZO、AIO、ATZO、ATZIO、ZZO、ZMO、MIZOTFTTFT的氧化物不僅使用在溝道層，還可以出現(xiàn)在介質(zhì)層和電極中。Y2O3、HfO2Ta2O5SnO2、In2O3、ZnOTCOIn2O3:Sn(ITO)、SnO2:FZnO:AI最具代表性。而稀現(xiàn)ZnO薄膜的多色發(fā)光。（1）(Yb)、镥(Lu),以及與其密切相關(guān)的鈧(Sc)和釔(Y)17種元素。稀土元素的原子結(jié)構(gòu)和離子半徑相近,4f電子,但具有與鑭系元素相似的物化性質(zhì),也被劃歸為稀土元素。稀土摻雜的主要目的是ZnO薄膜的多色發(fā)光。共摻雜技術(shù)為提高摻雜控制和實現(xiàn)低阻摻雜提供了新meVZnOGaN之后短波長半導(dǎo)1：ZMEO（ZnO摻雜Mg帶邊激發(fā)下，激發(fā)光被ZnO帶邊激發(fā)下，激發(fā)光被ZnO吸收產(chǎn)生大量載流子從價帶躍遷到導(dǎo)帶，經(jīng)弛豫來到導(dǎo)ZnOZYOPL325nm。如圖所示，我們可以觀察到一個較強的紫外峰，位于398nm附近；一個位于430～700nm之間的深能級缺陷發(fā)光峰。ZnO的UV發(fā)射歸因于自由激子復(fù)合?？梢姽獾陌l(fā)光機理目前還（VO，鋅空位（VZn）和鋅填隙（Zni）有關(guān)。圖3-5插圖是未摻雜ZnOUV峰強度放大300倍后與ZYO的UV峰的對比圖。另外，摻雜后抑制了深能級（DLE）發(fā)光帶。如上面XPS部分的結(jié)果討論，Y3+Zn2+ZnDLE發(fā)光帶強度。UVDLE發(fā)射。在我們的樣品中，一方面，Y的摻雜可以抑制非輻射復(fù)合，另一方面DLE的發(fā)光強度也減弱了。也就是說Y摻雜可以抑制兩種缺陷，最終導(dǎo)致UV峰的增強。從插圖可以看到與ZnO相比，摻雜后UV峰從388nm紅移到398nm。這可能與缺陷和Y摻雜后形成的淺2ZnOZYOPL（2）TFTIn2O3、ZnO常采用濺射法沉積,無論是使用直流磁控濺射、射頻磁控濺射、陶瓷靶亦或金屬靶都一可以制備。SnO2一般要經(jīng)較高溫度(>400℃)的熱處理，成本高。IZOZnmIn2Om+3.m3,4,5,6,7,9,11,1315IZO體材料,發(fā)激子被缺陷俘獲暫時存儲在缺陷中心。被俘獲的載流子的能級位置與Eu3+的激發(fā)態(tài)能級ZnOEu3+離子的共振能量傳遞。激發(fā)態(tài)電子弛豫到5D07FJ的紅光發(fā)射。MgIGZOGa0Zn-OIn-OGa可降低氧空位形成率，形成多元化合物更易保持非晶結(jié)構(gòu)，GaGa價格昂貴。IAZOIGZO的一方面，GaAlInGaZnOGa，利AlTFT器件的穩(wěn)定性。a-MIZOa-IGZO薄膜的一種補充,因為就成本來說,Ga的價格較高,Mg比較便宜。MIZO薄膜主要應(yīng)用于制備平面顯示器中的薄膜晶體管。Zn-Sn-O（ZTO）TFTZn/Sn比時器件在電學(xué)和光學(xué)方面的穩(wěn)TFT也被證明可以表現(xiàn)出良好的性能部分氧化物半導(dǎo)體材料電學(xué)性能對比ZnO部分氧化物半導(dǎo)體材料電學(xué)性能對比ZnOTFT10~20V0.3~2.5cm2V-1s-1In2O3TFT2V,0.02cm2V-1s-1IZOTFT，閾值電壓-5V15cm2V-1s-11ZnO是一種新型的直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料，在室溫時3.37eV，束縛激子能60meVZnO有很高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、較好的抗轄射損傷的能力、較低的生長TFTZnO薄膜中持續(xù)光電導(dǎo)(PPC)254nmZnOTFTs197s7670s。這一結(jié)果表明柵極電壓能夠控制光電流衰退的快慢。XPS測試結(jié)果顯示光輻射后氧空位缺陷對應(yīng)的峰(531.3eV處)明顯增強，這表明紫外光轄射增加了氧空位的數(shù)量。結(jié)合理論研究XPSPPC現(xiàn)象的原因。在柵極電ZnOZnO材料本身的特性,通過溶液旋涂,磁控濺射,脈沖激光沉積等多種ZnO薄膜一般都是多晶的,從而在薄膜中形成了大大小小的晶粒,而相鄰晶粒之間存在著晶界勢壘,ZnO薄膜溝道中運動時,就會受ZnOZnO納米結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)電溝道，ZnOZnOAOSs優(yōu)勢在于，更高的結(jié)晶溫度，可以室溫沉積，更高的載流子遷移2In3+5sIn3+S電子軌道相互重疊能夠形成電子傳輸?shù)耐ǖ?。Zn2+4s電子軌道，雖然半徑稍小，但只要能夠形成Zn2+離子可以視為非晶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑。Ga3+離子一方面具有TFTGa3+離子的引入又能提高器件的不穩(wěn)定性?；陂_發(fā)新面，GaA1InGaZnOGa，利于降低器件成本。另一方面，Al0Al也有望改TFT器件的穩(wěn)定性。a-IAZO3：a-IAZOa-IAZO薄膜具有較大的電阻率，約為3×10?Ω????。隨著退火溫度的升4：a-IAZOTFTs4：a-IAZOTFTsa-IAZOTFTsa-IGZOTFTs6：a-IAZOTFTs6：a-IAZOTFTsa-IGZOTFTs下工作，a-IGZOTFTs的閾值電壓變化要小一些，即更穩(wěn)定一些3IZO300攝氏度退火處理后的溝道層遷移率、器件開關(guān)比和10~30cm2V-1s-1、1060~10V600攝氏度退火處理后的溝道層遷移45~55cm2V-1s-1、106和-20~-10VIZO的遷移率和多IZO差別不大，在由具有(n-1)d10ns0(n≥4)電子結(jié)構(gòu)的重金屬陽離子和氧離子構(gòu)成的非晶氧化物半導(dǎo)體中,ns軌道構(gòu)成,s軌道半徑很大,ns軌道產(chǎn)生較大重疊,這樣就不受非晶態(tài)原子排列無序的影響,為電子輸運提供了通道,使非晶氧化物半導(dǎo)體具有較大的載流子遷移率,s軌道使得非局域化的電子傳輸對局部延伸的有序結(jié)構(gòu)更少的敏感。In的作用。IZO薄膜在可見光區(qū)(400-700nm)88.1%(不含玻璃基板),7：IZO7：IZO飽和遷移率與濺射氧分壓的關(guān)系圖氧空位IZO薄膜導(dǎo)電性的重要因素之一,2個自由電子,主要4.9X10-2Pa5.5X10-2Pa,IZO-TFT的飽和遷移8：IZO飽和遷移率與濺射氧分壓的關(guān)系圖8：IZO飽和遷移率與濺射氧分壓的關(guān)系圖NO.30No.50IZO-TFT進行比較（68）Zn含量的增加有TFT遷移率,而關(guān)態(tài)電流略有增加。4、a-MIZOa-IGZO薄膜的一種補充,因為就成本來說,Ga的價格較高,Mg比較便宜。MIZO薄膜主要應(yīng)用于制備平面顯示器中的薄膜晶體管。實驗證明所有MIZO薄膜都是非晶態(tài),且具有高透過率,ZnO相比,其由于Mg、In的摻入,MIZO的禁帶ZnO大,且Mg的含量的增加而增大MIZO薄膜,400°CZnOMIZO的遷移率更高，說明摻入的Mg、In明顯提高了器件的遷移率MIZO薄膜晶體管,器件能夠保持一個較平穩(wěn)的漏電流。MIZOMg的摻入,致使溝道能夠更容易夾斷,所以輸出特性曲線有明顯的飽和區(qū)5%Mg含量配比的器件擁有更好的性能,而隨著Mg含量的增加,器件性能變差,含量的增加,n值降低,MIZO薄膜中MgO結(jié)晶,導(dǎo)致有效溝道層(effectivechannellayer-ECL)中的薄膜密度(lowfilmdensity)變低。IZOMIZO，因此推測Mg的適量摻雜,對減少有源層中的缺陷,降低器件的漏電流,增大開關(guān)比,提高器件性能,有很大的益處。輸出特性曲線方面,器件擁有比較小的飽和漏電壓。這樣小的飽和漏電壓,（大的益處。輸出特性曲線方面,器件擁有比較小的飽和漏電壓。這樣小的飽和漏電壓,（3）必須具有良好的絕緣耐壓性能,制成的薄膜表面平整度好,柵絕緣層表面的固定電荷密度小,柵絕緣薄膜表面的可動離子密度要小,TFTSi02、Si3N4Al2O3有機絕緣材料有常見的有聚乙烯苯酚(poly(4-vinylphenol),PVP)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate),PMMA)、聚酰亞胺(polyimide,PL)、聚丙烯酸苯酯1、HfO2具有高的介電常數(shù)(相對介電常數(shù)εr=17),5.7ev,與硅相接觸有穩(wěn)定的化HfO2HfO2HfO2HfO2和硅的界面與硅反應(yīng)對柵介質(zhì)的介電常數(shù)和穩(wěn)定性產(chǎn)Si02Si02SiO2，HfO2是氧離子電解質(zhì),在高溫N元素可以提高結(jié)晶溫度,并使薄膜表面變得更平坦。2K傳統(tǒng)的硅系低介電常數(shù)的介質(zhì)材料(Si02、Si3N4等)因其成熟的工藝,Si基半導(dǎo)體Si基半導(dǎo)體因為遷移率低(導(dǎo)致器件響應(yīng)速度慢)、禁帶寬度窄(導(dǎo)致像素開口率小)，非高介電常數(shù)（K）材料所取代。低介電常數(shù)的硅系介質(zhì)材料與這些非晶氧化物半導(dǎo)體之Si基半導(dǎo)體之間的優(yōu)良界面。k介質(zhì)材料的介電常數(shù)較大,在與硅系介質(zhì)材料等效物理厚度相同的條件下,kTFT的4~5個數(shù)量級。比低介電常數(shù)的娃系介質(zhì)材料具有更大的電荷調(diào)控能力，可以滿足低功耗，TFT的閾值電壓、亞閾值擺幅，并且能夠在較小的柵壓的帶階也會較小,這也是導(dǎo)k柵介質(zhì)漏電流較大的另一個原因。9KTFT的漏電流和工作電壓3、Ta2O5具有較高的結(jié)晶溫度,700°C以上,所以低溫退火不會改變其晶體結(jié)4Ta2O5具有優(yōu)異的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,不溶于大部分的酸或堿,這一特性在濕法刻燭工藝（4）透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TransparentConductiveoxide,TCO)就因為它所具有的高透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TransparentConductiveoxide,TCO)就因為它所具有的高電壓、效率和壽命有直接的影響。OLED效率和穩(wěn)定性提高的過程在某種意義上說也是電極TCO薄膜的表面功函數(shù)與有機半導(dǎo)體層的分子最高占據(jù)軌道能級(HOMO)不匹配,影響了空穴的注入效率。因而,TCO薄膜表面功函數(shù)和空穴注入效率。TCOSnO2、In2O3、ZnOTCO薄膜，In2O3:Sn(ITO)、SnO2:FZnO:AIITO,它具有低電阻率(~10-4Ω.cm)和高透光性,200~300℃。膜稱為透明導(dǎo)電薄膜。In2O3具有方鐵錳礦結(jié)構(gòu),3.75evIn2O3是非化學(xué)Zr、Ti、Mo。In2O3:Mo透明薄膜,4.0X10-4Ω.cm,TCO膜的概念。WMo氧化充分是同時為+6In2O3W,W6+Zn3+提供3個自由電子,ITOSn4+In3+提供的自由電子多。要達到相同的載流子濃度,IWOITO需要的摻雜量小,有利于提高載流子遷移率,IWOIZOIn2O3的主要成分,制備方法相同,電學(xué)性能可能較為1wt%時,IWO6.92X10-4Ω.cmw含量的增加,wIn原子,存在于晶格間隙,引起結(jié)構(gòu)缺陷,阻礙了載流子的輸運,導(dǎo)致電阻W使薄膜導(dǎo)電性明顯改善,W原子起到了提供多余自由載流子的作用。ZnO的晶體具有纖鋅礦、閃鋅礦)NaCl3.2eV在諸如ZnnZnO薄膜體系具有生產(chǎn)成ITO相比的電學(xué)和光學(xué)性能等顯著優(yōu)點。ZnOTCOB、AI、Ga、In、ScYIII族元素,Si、Ge、Sn、Pb、Ti、Zr和HfIV族元素,F、CI、BrIVllnZnOSnO2是正方金紅石結(jié)構(gòu),3.seV。薄膜一般為多晶,呈四方相金紅石結(jié)構(gòu),度大,穩(wěn)定性高,FSnO2薄膜性能最好,且具有化學(xué)和熱穩(wěn)定性好、TCO薄膜應(yīng)用中具有無可替代的絕對優(yōu)勢。OLEDS由于陰、陽電極注入電荷時對應(yīng)有機半導(dǎo)體的能級不同,OLEDS由于陰、陽電極注入電荷時對應(yīng)有機半導(dǎo)體的能級不同,陰極向有機半導(dǎo)的最低未占據(jù)分子軌道(LotdMolecularal注入電子,要具有低的表面功函數(shù)以利于電子的注入;陽極向有機半導(dǎo)的最高占據(jù)分子軌道(HOMO),要具有高的表面功函數(shù)以利于空穴的注入O的功函數(shù)4.5-8v)與有機層有機小分子或聚合物功函數(shù)NP,5.7vO與空穴傳輸層之間形成能量勢壘,這一能量勢壘直接影響空穴的傳輸效率.Onn、O濃度,O功函數(shù)有nO的濃度,n摻雜原子的減少都將降低施主濃度,使功函數(shù)增加(過氧輝光放電和紫外臭氧處理,激光處理，酸處理，O/nO:PtW薄膜的功函數(shù)有較大提高。需在制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜的工藝中增加一個靶材,既可實現(xiàn)高功函數(shù)透明陽電極的制備,D,方法簡單和成本低廉的優(yōu)點。10、Ha-sia-IGZO的作用?帶隙隨H含量的變化關(guān)系?1Ha-SiH（1）a-SiSP3雜化軌道成鍵，在無鍵態(tài)上有一未成對的電子，原子配位數(shù)比正常結(jié)構(gòu)原1中30#原子和53#原子之間是一個2.78A的“長鍵”Ro=2.7A10Si懸掛鍵(三配位)（2）Ha-Si（2）Ha-Sia-Si:HHa-Si:H學(xué)者對其進行了大量研究。通過電子自旋共振研究發(fā)現(xiàn)，a-Si氫化后,其順磁缺陷密度從1019cm-31015cm-3。核磁共振(NMR)HDB密度之間存在很H濃度增加，DBH，只能引起其近鄰結(jié)構(gòu)DB密度。Ha-Si:HSiH鍵、(SiHHSi)n、分子氫(H2)SiHSi懸掛鍵，減少禁帶DB密度。與未經(jīng)摻雜的單晶硅相比，a-Si:H具有以下特性:PN在可見光范圍內(nèi)光吸收系數(shù)高,a-Si:H沉積溫度低(200-300oC),C-Si1000oC在制備薄膜時,通過控制各氣體的混合比,a-Si材料是亞穩(wěn)固體，其晶格的近程配位與相應(yīng)的晶體相當(dāng)。但它是長a-Si結(jié)構(gòu)的兩個基本特點。導(dǎo)帶與價帶都帶有1016cm-3，過剩載流子通過隙態(tài)進行復(fù)合，所以通常非晶材料的a-Si材料沒有應(yīng)用價值。氫化si-H1016cm-3以下，表現(xiàn)出良好的電學(xué)性能。另一方面，a-Si:HH含量還會使薄膜結(jié)構(gòu)不a-Si:HHSi-H鍵合方式緊H含量（CH）公式為：CH=NH/NSi211非晶硅能帶模型11非晶硅能帶模型H含量變化的經(jīng)驗關(guān)系是2、Ha-IGZOa-IGZ0中其化學(xué)計量組成比的過剩氧與氫O-H-OexOex-H2的鍵合狀態(tài)存在。（CN101661952A（TFTa-IGZOTFT的電氣特性的變化，H2等離子體處理在熱應(yīng)力分析。每個設(shè)備具有在亞閾值FIG.12.TheevolutionoftheFIG.12.TheevolutionoftheI-Vtransfercurveswithincreasingfrom25°Cto70°Cfor(a)as-deposited,(b)H2plasmatreatedfor100(c)H2plasma200s,(d)plasmatreatedfor300FIG.13.Thevariationoftheactivationenergy(EA)oftheIDSvs.VGSas-deposited,H2plasmatreatedfor10