n型IGZOTFT與p型有機(jī)TFT器件的制備及其在復(fù)合CMOS反相器中的應(yīng)用.pdf

1、薄膜晶體管(TFT)是主動(dòng)矩陣液晶顯示(LCD)與有機(jī)發(fā)光二極管(AM-OLED)顯示面板的關(guān)鍵元件，主要用于制作顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路。相比較于傳統(tǒng)的硅基（非晶硅、多晶硅）TFT器件，近年來各國科學(xué)家與顯示業(yè)界更加關(guān)注兩種新型TFT，分別為InGaZnO TFT和有機(jī)半導(dǎo)體TFT器件。InGaZnO（IGZO）是一種基于ZnO結(jié)構(gòu)的寬禁帶非晶氧化物半導(dǎo)體，與Si基TFT相比，IGZO作為溝道的TFT具有透過率高、場(chǎng)效應(yīng)遷移率高和制備溫度低

2、等優(yōu)點(diǎn)。有機(jī)TFT(OTFT)是采用有機(jī)半導(dǎo)體作為溝道的TFT器件，具有制備溫度低、工藝過程簡單、適合大面積加工和材料來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
　　然而，IGZO-TFT與OTFT在大尺寸顯示面板中實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在瓶頸。IGZO為n型半導(dǎo)體材料，而p型導(dǎo)電的ZnO非常難于獲得，因此，采用IGZO只能獲得n溝道TFT實(shí)用化器件。另一方面，有機(jī)半導(dǎo)體材料大多為p型半導(dǎo)體，n型有機(jī)半導(dǎo)體的電子遷移率非常低。因此，采用有機(jī)半導(dǎo)體只能獲得p溝道

3、TFT實(shí)用化器件。然而，大尺寸顯示驅(qū)動(dòng)電路需要互補(bǔ)TFT集成器件(CMOS)，因?yàn)榛パa(bǔ)TFT驅(qū)動(dòng)電路與單一極性溝道TFT電路相比，可以大幅度降低電路功耗。可見，單一的IGZO-TFT與OTFT顯然都不能滿足大尺寸顯示面板驅(qū)動(dòng)電路的要求。
　　針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)了IGZO TFT與P3HT TFT復(fù)合集成的CMOS反相器。器件由分立的IGZO TFT與P3HT TFT組成，為典型的單極性CMOS器件。IGZO與P3HT溝道層均采

4、用溶液法在低溫工藝下制備，具有很好的工藝兼容性，由此獲得的反相器性能良好，在漏電壓為30 V時(shí)，電壓增益為～14，IGZO TFT與P3HT TFT遷移率分別為0.27和0.0038 cm2/V·s。在器件制備之前首先研究了不同退火溫度對(duì)IGZO薄膜生長的影響，最終選擇了退火溫度為450℃的IGZO薄膜做TFT器件。此外，本文還研究了并五苯在不同表面粗糙度的絕緣層上生長，得出粗糙度為0.25 nm的PMMA是最佳的絕緣柵。隨后，我們研究