本論文ではポリビニルアルコール（PVA）基板上の薄膜トランジスタ（TFT）のデバイス作製、電気的特性解析およびデバイスの可溶性特性の実証について紹介する。本デバイスは高誘電率材料の酸化ハフニウム（HfO₂）を絶縁層として用い、アルミニウムドープ酸化亜鉛（AZO）を活性層に、アルミニウムをゲート、ソース、ドレインに用いている。低温磁気スパッタ法（PVD）によりPVA基板上に高誘電率（高k）絶縁層を持つ薄膜トランジスタの作製に成功し、本デバイスの絶縁層構造をさらに最適化した。絶縁層として酸化ハフニウム（HfO₂）と酸化アルミニウム（Al₂O₃）の積層構造を利用した。結果、単層酸化ハフニウム絶縁層構造のTFTに比べて積層構造絶縁層のTFTデバイスの性能が優れており、漏れ電流が低く、スイッチング比が高く、サブスレッショルドスイングが低く、PVA基板薄膜トランジスタの絶縁層としてより適していることが示された。“サンドイッチ”積層構造絶縁層のデバイスのオン/オフ比は2.5×10⁶、しきい値電圧は10.6 V、サブスレッショルドスイングは0.53 V・dec^-1、キャリア移動度は3.01 cm²・V^-1・s^-1である。

薄膜トランジスタ;トランジエントエレクトロニクス;ポリビニルアルコール（PVA）;可溶性;積層構造絶縁層