氮掺铟锡锌薄膜晶体管的制备及其光电特性

以P型<100>硅作为衬底,采用射频磁控溅射技术,在室温下制备了氮掺杂氧化铟锡锌薄膜晶体管(ITZO TFTs),研究了氮气流量对氧化铟锡锌薄膜晶体管结构、光学、电学特性以及稳定性的影响.实验结果表明:在不同氮气流量条件下制备的氧化铟锡锌薄膜均为非晶态,在可见光范围内的平均透过率均在90%左右,光学带隙数值在3.28~3.32 eV之间变化.在氮气流量为4 mL/min时制备的ITZO TFTs,有源层与栅极电介质界面处的界面态密度(Nmaxs)仅为4.3×1011 cm-2,场效应迁移率(μFE)为18.72 cm2/(V?s),开关比(Ion/of)为106,亚阈值摆幅(S)为0.39 V/dec,电学性能最优.栅极正偏压应力测试结果表明,该器件具有最强的稳定性.因此,适量的氮掺杂可有效地实现器件氧空位的钝化,降低器件的界面态密度,提高ITZO TFTs的电学性能及稳定性.