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铟镓锌氧薄膜晶体管的悬浮栅效应研究

覃婷 黄生祥 廖聪维 于天宝 罗衡 刘胜 邓联文

铟镓锌氧薄膜晶体管的悬浮栅效应研究

覃婷, 黄生祥, 廖聪维, 于天宝, 罗衡, 刘胜, 邓联文
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  • 为了避免光照对铟镓锌氧薄膜晶体管(InGaZnO thin film transistors,IGZO TFTs)电学特性的影响,IGZO TFT要增加遮光金属层.本文研究了遮光金属栅极悬浮时,IGZO TFT的输出特性.采用器件数值计算工具TCAD(technology computer-aided design)分析了IGZO层与栅介质层界面处电势分布,证实了悬浮栅(floating gate,FG) IGZO TFT输出曲线的不饱和现象是由悬浮栅与TFT漏端的电容耦合造成.基于等效电容的电压分配方法,提出了悬浮栅IGZO TFT电流的一阶模型.TCAD数值分析及一阶物理模型结果与测试具有较高程度的符合,较完整地解释了悬浮栅IGZO TFT的电学特性.
      通信作者: 廖聪维, 289114489@qq.com
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2017YFA0204600)、国家自然科学基金(批准号:61404002)和中南大学中央高校基本科研业务费专项(批准号:2017zzts704)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-27
  • 修回日期:  2017-12-01
  • 刊出日期:  2019-02-20

铟镓锌氧薄膜晶体管的悬浮栅效应研究

  • 1. 中南大学物理与电子学院, 长沙 410083
  • 通信作者: 廖聪维, 289114489@qq.com
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2017YFA0204600)、国家自然科学基金(批准号:61404002)和中南大学中央高校基本科研业务费专项(批准号:2017zzts704)资助的课题.

摘要: 为了避免光照对铟镓锌氧薄膜晶体管(InGaZnO thin film transistors,IGZO TFTs)电学特性的影响,IGZO TFT要增加遮光金属层.本文研究了遮光金属栅极悬浮时,IGZO TFT的输出特性.采用器件数值计算工具TCAD(technology computer-aided design)分析了IGZO层与栅介质层界面处电势分布,证实了悬浮栅(floating gate,FG) IGZO TFT输出曲线的不饱和现象是由悬浮栅与TFT漏端的电容耦合造成.基于等效电容的电压分配方法,提出了悬浮栅IGZO TFT电流的一阶模型.TCAD数值分析及一阶物理模型结果与测试具有较高程度的符合,较完整地解释了悬浮栅IGZO TFT的电学特性.

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