2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、薄膜晶體管是顯示器的核心部分,其性能直接關(guān)系到顯示器的好壞,作為大量應(yīng)用生產(chǎn)的電子器件,我們對(duì)它的研究不能僅局限于提高器件的性能,還應(yīng)該在薄膜晶體管的制備成本、制備條件、原料來源等方面多加研究。本文主要的研究工作分為三個(gè)部分:
  (1)利用噴霧熱分解技術(shù)沉積氧化鋅薄膜晶體管:選擇SiO2/Si作為襯底,襯底背面是重?fù)诫s的P型硅,正面是通過干氧氧化得到的300 nm厚的SiO2絕緣層,使用銦離子摻雜,通過一系列的試驗(yàn),我們得到了制

2、備氧化鋅薄膜的最佳條件,通過對(duì)薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及表面形貌的測量分析,得出我們制備的氧化鋅薄膜具有均勻致密的表面,薄膜內(nèi)部氧化鋅形成了多晶體結(jié)構(gòu),主要生長取向?yàn)?111)和(112)晶向,同時(shí)摻雜的氧化銦沒有形成晶體,因?yàn)樵诒∧さ腦RD圖譜中沒有氧化銦的衍射峰位。薄膜在可見光區(qū)的光學(xué)透過率超過85%,證明了氧化鋅可以制備透明導(dǎo)電薄膜。然后我們在氧化鋅薄膜上通過熱蒸發(fā)技術(shù)和掩膜技術(shù)制備了源極和漏極薄膜電極,選擇Al作為電極蒸發(fā)源,金屬掩膜使氧

3、化銦半導(dǎo)體層形成了固定長寬的導(dǎo)電溝道。對(duì)制備完成的In-ZnO薄膜晶體管的電學(xué)性能測試得到:我們通過噴霧熱分解法制備的氧化鋅薄膜晶體管具有顯著地n型場效應(yīng)晶體管特性,其輸出特性曲線包含有截止區(qū)、線性區(qū)和飽和區(qū),最小電流為1.02×10-8A,飽和電流為6.3×10-4A。晶體管具有較小的閾值電壓為-5.1 V,飽和遷移率為0.61 cm2/Vs。
  (2)利用噴霧熱分解技術(shù)沉積氧化銦薄膜晶體管:選用SiO2/Si作為沉積沉底,通

4、過實(shí)驗(yàn)條件不斷調(diào)整和優(yōu)化,我們得到了最佳性能的氧化銦薄膜,通過對(duì)薄膜性能的表征,證明了噴霧熱分解技術(shù)制備的氧化銦薄膜晶粒在襯底表面均勻致密的排列在一起,氧化銦晶體擇優(yōu)生長取向?yàn)?111),氧化銦薄膜在可見光波長內(nèi)的光學(xué)透過性良好。然后我們在氧化鋼薄膜上通過熱蒸發(fā)技術(shù)和掩膜技術(shù)制各了金屬Al薄膜作為器件的源極和漏極。對(duì)制備完成的In2O3薄膜晶體管的電學(xué)性能測試得到:氧化銦薄膜晶體管表現(xiàn)為良好的n型場效應(yīng)晶體管特性,最低電流為1.9×10

5、-10A,飽和電流為1.15×10-6 A。晶體管具有的閾值電壓為3.7V,飽和遷移率為0.03 cm2/Vs。
  (3)采用磁控濺射沉積技術(shù)制備了氧化銦薄膜及其晶體管。通過對(duì)比各種制備條件下制備的氧化銦薄膜性能和薄膜晶體管電學(xué)性能,我們分析討論了一些參數(shù)對(duì)薄膜和晶體管的影響。①隨著溝道層厚度的增加,氧化銦薄膜的光學(xué)透過率逐漸減小,半導(dǎo)體的載流子濃度不斷增大,氧化鋼薄膜晶體管的飽和電流也是一次變大,但是當(dāng)氧化銦薄膜厚度過小時(shí),晶

6、體管的飽和電流較小,難以保證較大的開關(guān)比。當(dāng)器件的溝道層厚度過大時(shí),雖然器件獲得了大的開態(tài)電流,但由于其載流子濃度過高,器件的不能進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),最低電流也很大,同樣不能獲得良好的晶體管性能。只有當(dāng)溝道層厚度適當(dāng)時(shí),晶體管才能獲得好的綜合性能。②后退火處理可以促進(jìn)氧化銦形成結(jié)晶,但是同時(shí)會(huì)降低氧化銦薄膜的導(dǎo)電性。③365 nm光照對(duì)器件的截止區(qū)影響較大,而對(duì)飽和區(qū)的影響基本可以忽略。因?yàn)?65 nm光照射半導(dǎo)體層后產(chǎn)生光生載流子現(xiàn)象,在截

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