薄膜热处理对ZnO薄膜晶体管性能的提高

张浩; 张良; 李俊; 蒋雪茵; 张志林; 张建华

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薄膜热处理对ZnO薄膜晶体管性能的提高

器件制备及器件物理 | 更新时间：2020-08-12

- 薄膜热处理对ZnO薄膜晶体管性能的提高
- Improvment of ZnO-TFT Performance by Annealing ZnO Film
- 发光学报 2011年32卷第12期页码：1281-1285
- 作者机构：
  
  1. 上海大学机电工程与自动化学院
  2. 上海大学材料学院
  3. 上海大学新型显示技术与应用集成教育部重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家863计划(2010AA03A337)();上海市科委(09DZ2292901)资助项目()
- DOI：
  中图分类号： TN321.5
- 收稿：2011-09-25，
  
  修回：2011-10-24，
  
  网络首发：2011-12-22，
  
  纸质出版：2011-12-22
- 稿件说明：
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张浩, 张良, 李俊, 蒋雪茵, 张志林, 张建华. 薄膜热处理对ZnO薄膜晶体管性能的提高[J]. 发光学报, 2011,32(12): 1281-1285

ZHANG Hao, ZHANG Liang, LI Jun, JIANG Xue-yin, ZHANG Zhi-lin, ZHANG Jian-hua. Improvment of ZnO-TFT Performance by Annealing ZnO Film[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2011,32(12): 1281-1285
张浩, 张良, 李俊, 蒋雪茵, 张志林, 张建华. 薄膜热处理对ZnO薄膜晶体管性能的提高[J]. 发光学报, 2011,32(12): 1281-1285 DOI：

ZHANG Hao, ZHANG Liang, LI Jun, JIANG Xue-yin, ZHANG Zhi-lin, ZHANG Jian-hua. Improvment of ZnO-TFT Performance by Annealing ZnO Film[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2011,32(12): 1281-1285 DOI：

摘要

制备了两种以SiO

为绝缘层的底栅ZnO薄膜晶体管

分别以未退火和退火处理的ZnO薄膜作为有源层。与未退火处理的ZnO薄膜晶体管相比

退火处理的ZnO薄膜晶体管的饱和迁移率由2.3 cm

/(V

middot;s)增大至3.12 cm

/(V

middot;s)

阈值电压由20.8 V 减小至9.9 V

亚阈值摆幅由2.6 V/dec 减小至 1.9 V/dec。25 V直流电压施加3600 s后

未退火器件的阈值电压变化达到8 V

而退火处理的器件的阈值电压变化仅为3.4 V。实验结果表明

对有源层退火处理有利于提升ZnO-TFT器件的电学性能和偏压稳定性。

Abstract

paper

关键词

Keywords

references

Powell M J. Charge trapping instabilities in amorphous silicon-silicon nitride thin-film transistors [J]. Appl. Phys. Lett., 1983, 43 (6):597-599.[2] Sameshima T, Usui S, Sekiya M. XeCl excimer laser annealing used in the fabrication of poly-Si TFT's [J]. IEEE Electron Device Lett., 1986, 7 (5):276-278.[3] Zhou Fan, Zhang Liang, Li Jun, et al. Effect of Ta2O5 thickness on the performances of ZnO-based thin film transistors [J], Chin. J. Lumin.(发光学报), 2011, 32 (2):188-193 (in Chinese).[4] Zhang Liting, Wei Ling, Zhang Yang, et al. Microstructures and photoluminescence properties of ZnO∶V thin films and effects of post-annealing [J]. Chin. J. Lumin. (发光学报), 2007, 28 (4):561-565 (in Chinese).[5] David H L, Diane F, Shelby F N, et al. Stable ZnO thin film transistors by fast open air atomic layer deposition [J]. Appl. Phys. Lett., 2008, 92 (19):192101-1-3.[6] Kim J H, Ahn B D, Lee C H, et al. Characteristics of transparent ZnO based thin film transistors with amorphous HfO2 gate insulators and Ga doped ZnO electrodes [J]. Thin Solid Films, 2008, 516 (7):1529-1532.[7] Zhang L, Li J, Zhang X W, et al. Low-voltage-drive and high output current ZnO thin-film transistors with sputtering SiO2 insulator [J]. Curr. Appl. Phys., 2010, 10 (5):1306-1308.[8] Cross R B M, De Souza M M. Investigating the stability of zinc oxide thin film transistors [J]. Appl. Phys. Lett., 2006, 89 (25):2635131-1-3.[9] Cross R B M, De Souza M M, Deane S C, et al. A comparison of the performance and stability of ZnO-TFTs with silicon dioxide and nitride as gate insulators [J]. IEEE Trans. Electron Devices, 2008, 55 (5):1109-1115.[10] Moon Y K, Lee S, Kim W S, et al. Improvement in the bias stability of amorphous indium gallium zinc oxide thin-film transistors using an O2 plasma-treated insulator [J]. Appl. Phys. Lett., 2009, 95 (1):0135071-1-3.[11] Ahn C H, Seo D K, Woo C H, et al. Influence of the thermal annealing temperature of the channel layers grown at room temperature on the device performance in the ZnO thin-film-transistors [J]. Phys. B Condens. Matter., 2009, 404 (23-24):4835-4838.[12] Lee J M, Cho I T, Lee J H, et al. Bias-stress-induced stretched-exponential time dependence of threshold voltage shift in InGaZnO thin film transistors [J]. Appl. Phys. Lett., 2008, 93 (9):0935041-1-3.

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