导　　师： 兰林锋

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 近年来,薄膜晶体管(TFT)由其在有源矩阵发光二极管(AMOLED)显示中的应用而得到了广泛的研究。其中金属氧化物(Metal Oxide)薄膜晶体管(MOTFT)由于具有较高的迁移率,而且因均一性好、可见光透明、稳定性好,工艺温度低等优点而成为关注的焦点。为了满足AMOLED向柔性、大尺寸以及超高清的发展需要,需要进一步降低MOTFT的工艺温度和提高MOTFT的迁移率。因此,开发出低温、高迁移率的MOTFT具有重大的现实意义。本论文从器件结构和有源层材料两方面开展对MOTFT的研究。首先是器件结构方面,采用双有源层结构制备了基于IZO材料的MOTFT从而提高了器件的迁移率。双层MOTFT器件的迁移率>30 cm2V–1s–1,正负偏栅偏压下开启电压漂移量均<1V,这将对未来超高清和高帧速显示屏的发展起到强大的推动作用。然后是材料方面,针对传统的金属氧化物材料(例如:IZO、IGZO等)需要相对较高的工艺温度的问题,开发出了低温,高迁移率的金属氧化物有源层材料Sc InO。通过系统的研究ScInO有源层材料,从而制备了迁移率高达42.9 cm2V-1s-1的ScInO TFT器件。基于开发出的ScInO有源层材料,在柔性PEN衬底上成功制备出了以ScInO为有源层材料的柔性MOTFT器件,整个器件制备过程的工艺温度均低于150 oC。当柔性Sc InO TFT弯曲半径减小至20 mm时,器件转移曲线也几乎与初始状态重合,电学性能也基本无变化。充分展示其在柔性显示器的应用前景。最后,为了降低生产成本,采用溶液法制备了基于水溶液的ScInO TFT器件。传统溶液法制备的MOTFT器件不仅迁移率低,而且有机溶剂会对环境造成污染,为了解决这些问题,我们制备了基于水溶液的Sc InO TFT。基于水溶液的Sc In O TFT不仅迁移率高,而且器件在栅压应力的表现出很好的稳定性,并且不会对环境造成污染。

关 键 词： 薄膜晶体管 金属氧化物半导体 钪铟氧 低温 高迁移率

领　　域： []