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源漏电极的制备对氧化物薄膜晶体管性能的影响

徐华 兰林锋 李民 罗东向 肖鹏 林振国 宁洪龙 彭俊彪

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源漏电极的制备对氧化物薄膜晶体管性能的影响

徐华, 兰林锋, 李民, 罗东向, 肖鹏, 林振国, 宁洪龙, 彭俊彪

Effect of source/drain preparation on the performance of oxide thin-film transistors

Xu Hua, Lan Lin-Feng, Li Min, Luo Dong-Xiang, Xiao Peng, Lin Zhen-Guo, Ning Hong-Long, Peng Jun-Biao
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  • 本文采用钼-铝-钼(Mo/Al/Mo)叠层结构作为源漏电极,制备氧化铟锌(IZO)薄膜晶体管(TFT). 研究了Mo/Al/Mo源漏电极中与IZO接触的Mo层溅射功率对TFT器件性能的影响. 随着Mo层溅射功率的增加,器件开启电压(Von)负向移动,器件均匀性下降. 通过X射线光电子能谱(XPS)深度剖析发现IZO/Mo界面有明显的扩散;当Mo层溅射功率减小时,扩散得到了抑制. 制备的器件处于常关状态(开启电压为0.5 V,增强模式),不仅迁移率高(~ 13 cm2·V-1·s-1),而且器件半导体特性均匀.
    Indium-zinc-oxide thin-film transistors (IZO-TFTs) are prepared with the multilayer structure of molybdenum-aluminum-molybdenum (Mo/Al/Mo) as the source/drain (S/D) electrode. Experiment demonstrates that the sputtering power of Mo (bottom layer of Mo/Al/Mo S/D) influences the performance of TFTs significantly. As the sputtering power increases, the Von runs negative shift, and the device uniformity degrades. XPS depth profile shows that the diffusion at the interface (IZO/Mo) occurs seriously. By decreasing the sputtering power, the diffusion can be suppressed and the devices are shown in normal off state (Von ~ 0.5 V, enhanced mode), with higher mobility (~ 13 cm2·V-1·s-1) and improved uniformity.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2011AA03A110)、国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2009CB623600和2009CB930604)、国家自然科学基金重点项目(批准号:61204087,51173049,U0634003,61036007和60937001)和广东省平板显示项目(批准号:20081202)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No.2011AA03A110), the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2009CB623600, 2009CB930604), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61204087, 51173049, U0634003, 61036007, 60937001), and the Flat Display Foundation of Guangdong Province, China (Grant No. 20081202).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-27
  • 修回日期:  2013-10-26
  • 刊出日期:  2014-02-05

源漏电极的制备对氧化物薄膜晶体管性能的影响

  • 1. 发光材料与器件国家重点实验室, 华南理工大学材料科学与工程学院, 广州 510640
    基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2011AA03A110)、国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2009CB623600和2009CB930604)、国家自然科学基金重点项目(批准号:61204087,51173049,U0634003,61036007和60937001)和广东省平板显示项目(批准号:20081202)资助的课题.

摘要: 本文采用钼-铝-钼(Mo/Al/Mo)叠层结构作为源漏电极,制备氧化铟锌(IZO)薄膜晶体管(TFT). 研究了Mo/Al/Mo源漏电极中与IZO接触的Mo层溅射功率对TFT器件性能的影响. 随着Mo层溅射功率的增加,器件开启电压(Von)负向移动,器件均匀性下降. 通过X射线光电子能谱(XPS)深度剖析发现IZO/Mo界面有明显的扩散;当Mo层溅射功率减小时,扩散得到了抑制. 制备的器件处于常关状态(开启电压为0.5 V,增强模式),不仅迁移率高(~ 13 cm2·V-1·s-1),而且器件半导体特性均匀.

English Abstract

参考文献 (18)

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