水基溶液法IGZO-TFT的电学特性研究
DOI:
作者:
作者单位:

1.西安工业大学,光电工程学院;2.北京理工大学,光电学院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

O484

基金项目:

国家自然科学(61874009,11975177),兵器工业联合基金(6141***1284)、陕西省重点研发计划(2020GY-045).


Study on electrical properties of IGZO-TFT by aqueous solution method
Author:
Affiliation:

School of Optoelectronic Engineering,Xi’an Technological University

Fund Project:

National Natural Science Foundation of China (61874009, 11975177), Joint Foundation of the Weapon Industry (6141***1284), Shaanxi Provincial Key R&D Program (2020GY-045).

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    摘要:

    本文采用水基溶液法制备铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO-TFT),研究了在有无紫外光辅助退火条件下,不同后退火温度(270 ℃、300 ℃、330 ℃、360 ℃和400 ℃)对IGZO-TFT器件电学性能的影响。研究发现,IGZO-TFT在360 ℃的后退火温度时展现出最佳器件电学性能,从而证明了水基溶液法在<400 ℃低温下可以制备IGZO-TFT。同时,研究表明,在360 ℃的后退火温度时,与无紫外光辅助退火IGZO-TFT相比,经紫外光辅助退火IGZO-TFT的饱和迁移率从1.19 cm2V-1s-1增加到1.62 cm2V-1s-1,正栅偏压偏移量从8.7 V降低至4.6 V,负栅偏压偏移量从-9.7 V降低至-4.4 V,从而证明了紫外光辅助退火对IGZO薄膜具有激活与钝化作用,可以优化IGZO-TFT器件的电学性能。

    Abstract:

    In this paper, indium gallium zinc oxide thin film transistors (IGZO-TFT) were prepared by aqueous solution method, and the effects of different post-annealing temperatures (270 °C, 300 °C, 330 °C, 360 °C and 400 °C) on the electrical properties of IGZO-TFT devices with and without UV-assisted annealing conditions were investigated. It was found that the IGZO-TFT exhibited the best device electrical properties at the post-annealing temperature of 360 °C, thus demonstrating that the aqueous solution method can prepare IGZO-TFTs at low temperatures of <400 °C. Meanwhile, it is shown that at a post-annealing temperature of 360 °C, the saturation mobility of the UV-assisted annealed IGZO-TFT increases from 1.19 to 1.62 cm2V-1s-1, and the positive gate bias offset decreases from 8.7 to 4.6 V and the negative gate bias offset decreases from -9.7 to -4.4 V, compared with the non-UV-assisted annealed IGZO-TFT, thus demonstrating that UV-assisted annealing has activating and passivating effects on IGZO films, which can optimize the electrical properties of IGZO-TFT devices.

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  • 收稿日期:2022-05-06
  • 最后修改日期:2022-05-06
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