导　　师： 李国元

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 金属氧化物半导体被认为是最有希望取代硅基材料而作为薄膜晶体管(TFT)的沟道材料。金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)主要具有以下优点：1)载流子迁移率高;2)器件性能均匀，适合大面积生产;3)制备温度低，适合柔性显示;4)禁带宽且可见光下透明，适合透明显示。目前它完全满足大尺寸，超高分辨率显示器的要求，被认为是下一代新显示技术中最有前途的新技术之一。然而，随着新显示技术向超高清、超高分辨率和柔性显示器发展，它们对金属氧化物TFT提出了更高的技术要求：更高的载流子迁移率、更好的可靠性、更低的工艺温度等。针对以上需求，论文围绕研制高电学特性、高稳定性、可柔性化的金属氧化物薄膜晶体管为目标，针对铟锡锌氧化物(InSnZnO)薄膜晶体管材料改性与性能关系展开了研究工作，其主要研究内容和成果如下：　　针对传统铟镓锌氧化物(InGaZnO)材料迁移率较低(~10cm2/Vs)的问题，利用共溅射的方法成功制备出高载流子迁移率InSnZnO(ITZO)四元材料，并以该材料作为有源层制备了高迁移率的InSnZnO-TFT，同时研究了退火工艺对InSnZnO薄膜界面及其TFT器件性能的影响。研究结果表明，控制ITZO薄膜中的固有缺陷对于改善ITZOTFT的电学性能非常重要。由于Sn原子能有效抑制ITZO薄膜中氧空位缺陷的形成，而不同退火温度能有效调节器件中氧空位缺陷的含量和载流子的浓度。因此，通过对退火温度等条件的优化，成功制备了具有高饱和载流子迁移率(μsat～27.4cm2V-1s-1)、高环境稳定性的ITZOTFT。　　针对金属氧化物TFT稳定性差的问题，利用气相自组装单分子层(SAMs)作为背沟道修饰层的方法，研究了不同链长的有机自组装单分子层作为背沟道修饰层对InSnZnOTFT器件性能及其环境稳定性的影响。研究发现，长烷基链的SAMs可以提供有序且高度�

关 键 词： 薄膜晶体管 金属氧化物半导体 钝化层 自组装 柔性显示

领　　域： [电子电信—物理电子学]