Um den Einfluss der Dicke der aktiven Schicht auf die Leistung von Dünnschichttransistoren (TFT) aus Aluminium-Zink-Zinn-Oxid (AZTO) und Inverter zu untersuchen und deren Anwendung in Logikschaltungen voranzutreiben, wurde in dieser Arbeit RF-Magnetronsputtern verwendet, um AZTO-Filme unterschiedlicher Dicke herzustellen und darauf basierend AZTO-TFT-Geräte mit einer Bottom-Gate-Top-Contact-Struktur zu konstruieren. Die Mikrostruktur und Zusammensetzung der Filme wurden mittels Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) charakterisiert, und die elektrischen Eigenschaften der Geräte getestet. Es wurde festgestellt, dass mit zunehmender Dicke der aktiven AZTO-Schicht die Sauerstoffvakanzkonzentration allmählich ansteigt. Moderate Sauerstoffvakanz kann die Streuung der Ladungsträger an Defekten und Verunreinigungen verringern, den Transportwiderstand reduzieren und somit die Feldeffektmobilität erhöhen; gleichzeitig lassen Geräte im eingeschalteten Zustand mehr Ladungsträger passieren, was zu einem erhöhten Source-Drain-Strom und einer verbesserten Schaltverhältnis führt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer aktiven Schichtdicke von 82 nm die AZTO-Filmqualität am besten ist, das Geräteverhalten optimal ist, mit einer Feldeffektmobilität von 7,47 cm²·V⁻¹·s⁻¹, einer Schwellenspannung von 14,25 V, einem Subthreshhold-Swing von 1,35 V/Dekade und einem Strom-Schaltverhältnis von 6,16×10⁷. Der unter diesen optimierten Bedingungen hergestellte Widerstandslast-Inverter erzielte bei einer Versorgungsspannung (V_DD) von 25 V eine hohe Verstärkung von 8,8, besitzt eine Vollamplitudencharakteristik und eine gute Rauschfestigkeit, wodurch er effektiv die nächste Stufe der Logikschaltung antreiben kann.

Dünnschichttransistor; AZTO; Widerstandslast-Inverter