退火对铟镓锌氧薄膜晶体管的影响.pdfVIP

第 13卷 第2期 烟 台南 山学 院 学 报 2016年 6月 退火对铟镓锌氧薄膜晶体管的影响 张倩 张吉松 王军庆 (烟台南山学院， 山东烟台， 265713) 摘 要：采用脉冲激光沉积法，以元素比例为In：Ga：Zn=1：1：1的InGaZnO靶材作为实验靶材， 在 1000℃烧结后P型硅上成功制备 了非晶InGaZnO薄膜。并用真空蒸镀的方法蒸镀 100nm， 宽长比为5：1的Ni电极作为源漏电极。通过对 比退火前及 300oc退火30min后 TFT的电学性 质可以看出，经过退火处理后 ，器件的各种参数均得到了提高：阈值 电压为5．88V，开关比提 高到 10，且关态 电流为pA量级，s仅为 1．1V／decade，且器件的场效应迁移率变为原来的60倍。 因此退火处理可 以明显的提高InGaZnO．TFT器件 的性能。 关键词 ：InGaZnO；SiO2；退火；TFT。 中图分类号：0484．1 文献标识码 ：A 退火是指器件制备工艺之间或者结束后，将样 Tab． 1 The experiment condition of 品放置在高温炉内，经过一段时间的退火后，使器 InGaZnO 件的性能得到改善。退火可以使得薄膜与金属界面 相互渗透，从而形成欧姆接触，降低接触电阻，也 可以薄膜内的原子得到能量从而运动到能量更低的 晶格位置，从而减小薄膜内部的缺陷，使薄膜质量 上述样品有源层溅射时间均为20min，靶材与 提高 ～。本文在成功制备了以铟镓锌氧氧化物薄膜 基片的距离为45mln。激光能量为200mJ，频率 (ndium-Gallium -Zinc-Oxide，InGaZnO)为半导体 为5Hz。 层的薄膜晶体管 (ThinFilm tran~stor，TFT)的 基础上，研究了退火对氧化物 Ⅱ 性能会产生的影 InGaZIRO 响。 一 、 实验条件 siO2 psi 本实验分别采用元素比例为 In：Ga：Zn--1：1：1 的InGaZnO靶材作为实验靶材，以 i000 ℃烧结的 G P型硅为衬底，利用脉冲激光沉积方法制备有源层。 并用真空蒸镀的方法蒸镀Ni电极作为源漏电极， 图1底栅顶电极InGaZnO Ⅱ 示意图 宽长比为5：l；电极厚度为 100nm。利用Agilent 二、退火前后 lnGaZnO薄膜结晶性能 4155C分析了退火前后对TFT 电学性质的变化。有 为研究退火前后InGaZnO薄膜的结晶性能，以 源层具体的制备参数如表 l所示。其结构示意图如 玻璃衬底，在上述实验条件下InGaZnO薄膜。图2 图1所示。 为退火前后InGaZnO薄膜的XRD图谱，其2e的 表 1InGaZnO一Ⅱ 的制备参数 测试范围为20。 80。。 作者简介：张倩 (1987一)，女 ，汉族 ，山东德州人 ，烟台南山学院科研处，教师。 第 13卷 第 2期 张倩 张吉松 王军庆：退火对铟镓锌氧薄膜晶体管的影响 2016年6月 这可能是因为退火过程是在空气中进行，空气中的 氧分子填充了InGaZnO薄膜中的部分氧空位，致使