平板显示用ZMO TFT研究

本文采用Mg&Zn镶嵌靶作为溅射靶材以及直流反应磁控溅射法制备了MgxZn1-Xo薄膜和MgxZn1-Xo TFTS。主要工作内容和成果如下:<br> (1)研究了溅射过程中的工艺参数(溅射功率,Ar/O2比,衬底温度,溅射时间),后退火处理,靶材种类以及靶材中Mg的含量对MgxZn1-Xo薄膜电学特性,光学特性以及结构特性的影响。结果表明:溅射时衬底加温可以在一定程度上改善MgxZn1-Xo薄膜的结晶性;退火可以显著改善薄膜特性,促进薄膜的再结晶,并有助于释放薄膜中的应力。<br> (2)研究了栅介质,衬底温度,后退火处理对MgxZn1-Xo TFTs器件特性的影响。结果表明:以SiO2为栅介质的MgxZn1-Xo TFTs其器件特性要好于以SiNx,SiNx/SiO2为介质的器件特性:溅射过程中衬底加温可以显著改善MgxZn1-Xo TFTs的特性;后退火处理可以进一步降低沟道中的缺陷,提高载流子的迁移率,并有助于形成欧姆接触。<br> (3)研究了MgxZn1-Xo TFTs在栅偏压下和可见光照射下的稳定性问题。结果表明本文中制备的MgxZn1-Xo TFTs在栅偏压下会发生阈值电压漂移,这是由栅介质、沟道与栅介质界面处的缺陷俘获电荷引起的。当掺Mg量较多时,光照不会引起MgxZn1-Xo TFTs关态电流的显著增加。<br> (4)对比了两种靶材得到的MgxZn1-Xo TFTs的特性,并将MgxZn1-Xo TFTs与ZnO TFTs的特性进行了对比。结果表明镶嵌靶得到的MgxZn1-Xo TFTs在栅压下的稳定性要好于合金靶得到的器件。掺Mg在一定程度上改善了ZnO TFTs在光照下的稳定性,但当Mg含量过高时,沟道中发生了MgO相的分离,器件在光照下的稳定性反而变差。