High Performance Homojunction ITO TFTs with Source/Drain for Pixel Electrode
引言 近年来，以透明的非晶态氧化物半导体为沟道材料制备的TFT因较高的迁移率、较低的制造成本等方面的优点 而被广泛研究且有可能取代Si基TFT成为平板显示中主流的器件。这些氧化物半导体材料包括IGZO、ZnO、InO、 InZnO等。 AOS TFT与a-Si:H TFT 器件结构类似，工艺兼容，但需要额外制作AOS的靶材. 作为氧化物半导体家族的重要成员，高电导透明的ITO被广泛的用于太阳能电池和平板显示等领域。在平板显 示中，ITO是目前应用于像素电极的唯一材料，是必不可少的部分。 除了用于像素电极，理论上，作为半导体材料，ITO也可以用作沟道材料制备TFT器件。采用ITO作为沟道制作 TFT时，可以不再需要Si材料和额外的氧化物半导体靶材，而直接使用现有的a-Si:H TFT 生产线，因此成本将会 进一步降低。 ITO TFT的源漏可以使用高电导的ITO，从而可以形成同质结。 关于ITO TFT的研究仅有少量的工作[][][][] 三星的工作[1] 证明了ITO TFT可以有较高迁移率的，但其制作的单层沟道的ITO TFT阈值电压很负。 印哈大学Se Yeob Park et al. 的工作获得了阈值电压较正的ITO TFT，但其器件未经钝化，且主要致力于退火对ITO TFT性能的 改善 东京工业大学、中科院宁波以及美国西北大学的研究组也对ITO TFT进行了报道，但其研究重点都在非常规的栅介质材料， 且器件都为钝化。而对平板显示的应用，TFT钝化后的特性是更重要的. 本文中，我们采用直流溅射制作了基于ITO沟道和源漏的同质结TFT。 文中讨论了ITO生长条件对TFT性能的影响。
器件制作-Inverted Coplanar结构 四片，有源区条件(改变氧分压) DC, Power=60 W, Ar:O2=26:15 sccm, 0.5 Pa, 10nm DC, Power=60 W, Ar:O2=23:18 sccm, 0.5 Pa, 10nm DC, Power=60 W, Ar:O2=20:21 sccm, 0.5 Pa, 10nm DC, Power=60 W, Ar:O2=17:24 sccm, 0.5 Pa, 10nm 四片，有源区条件(改变厚度) DC, Power=60 W, Ar:O2=*:* sccm, 0.5 Pa, 5nm DC, Power=60 W, Ar:O2=*:* sccm, 0.5 Pa, 10nm DC, Power=60 W, Ar:O2=*:* sccm, 0.5 Pa, 20nm DC, Power=60 W, Ar:O2=*:* sccm, 0.5 Pa, 30nm
结果与讨论 TFT的IDVD特性 不同氧分压对应的器件特性 表明有良好的欧姆接触和饱和特 性 表明某某条件获得的TFT特性相对 更好
结果与讨论 根据不同氧分压对应的器件特性，选 择一组氧分压条件，研究厚度对ITO TFT特性的影响 表明某某厚度对应的TFT特性相对更好 不同厚度 厚度对ITO TFT特性的影响
结果与讨论 根据TFT的IDVG特性选取一组 氧分压条件对应的ITO薄膜， 研究退火条件对其电阻的影响 并比较退火对ITO源漏的影响 主要目的是为ITO TFT器件的退 火提供指导 退火条件对ITO薄膜电阻的影响
结果与讨论 退火条件对ITO薄膜结晶的影响 实验表明在某某温度以下，高氧分压的ITO薄膜退火后仍能保持非晶的状态，从而保 证制备的ITO TFT沟道为非晶态
总结