Effet de l’épaisseur de l’électrode AZO sur les performances du MgZnO/ZTO-TFT recuit à basse température

HAO Yunpeng ,  

WANG Chao ,  

GUO Liang ,  

SUN Yu ,  

XU Linbo ,  

摘要

Pour répondre aux exigences de fabrication à basse température des électroniques flexibles, cet article utilise un procédé de recuit à basse température de 300 ℃ pour préparer un transistor à film mince (TFT) MgZnO/ZTO utilisant un film d’oxyde d’aluminium-zinc (AZO) comme électrode transparente. L’effet de l’épaisseur de l’électrode AZO (110 nm, 165 nm, 220 nm, 275 nm) sur les performances du dispositif a été étudié systématiquement. Des caractérisations des films ont été réalisées avec un spectrophotomètre UV-visible, un microscope à force atomique, un microscope électronique à balayage et la spectroscopie photoélectronique X. Les résultats montrent que les meilleures performances du dispositif sont obtenues avec une épaisseur d’électrode AZO de 165 nm, avec une mobilité de champ de 0,482 cm²·V⁻¹·s⁻¹, une tension de seuil de 6,362 V, un swing sous-seuil de 3,418 V/décade, et un rapport de commutation du courant pouvant atteindre l’ordre de 10⁷. L’analyse révèle qu’à 165 nm, la concentration des lacunes en oxygène dans le film est optimale, fournissant suffisamment de porteurs pour améliorer la conductivité, garantissant efficacement l’injection et le transport des charges. Une stabilité sous contrainte de polarisation positive (PBS) et négative (NBS) a également été testée. Sous une tension de grille ±20 V et un temps de contrainte de 1000 s, le décalage de la tension de seuil n’est que de +1,99 V et -3,62 V, montrant une stabilité légèrement meilleure que les dispositifs avec électrode ITO traditionnels. Les résultats finaux indiquent qu’avec une épaisseur d’électrode AZO de 165 nm, le MgZnO/ZTO-TFT recuit à basse température présente de bonnes performances électriques et une bonne stabilité, offrant une solution viable pour la fabrication de dispositifs TFT transparents à basse température sans indium.

关键词

électrode AZO; MgZnO/ZTO-TFT; recuit basse température; XPS; stabilité

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