柔軟な電子機器の低温製造ニーズに対応するため、本研究では300 ℃の低温アニーリングプロセスを採用し、アルミニウム亜鉛酸化物薄膜（AZO）を透明電極としたMgZnO/ZTO薄膜トランジスター（TFT）を作製し、AZO電極の厚さ（110 nm、165 nm、220 nm、275 nm）がデバイス性能に及ぼす影響を系統的に調査した。紫外可視分光計、原子間力顕微鏡、走査電子顕微鏡、X線光電子分光法技術を用いて薄膜の特性評価を行った結果、AZO電極の厚さが165 nmのとき、デバイス性能が最良であり、場効果移動度は0.482 cm²·V⁻¹·s⁻¹、しきい値電圧は6.362 V、サブスレッショルドスイングは3.418 V/dec、電流オンオフ比は10⁷オーダーに達した。解析により、AZO電極厚を165 nmにした場合、薄膜中の酸素空孔濃度が最適であり、適切な酸素空孔濃度により十分なキャリアが供給されて伝導性が向上し、電荷注入および輸送効率が効果的に確保されることが示された。また、正バイアスストレス（PBS）および負バイアスストレス（NBS）によるデバイスの安定性評価も行い、ゲートバイアス電圧±20 V、ストレス時間1000秒において、しきい値電圧シフトは＋1.99 Vおよび－3.62 Vであり、従来のITO電極デバイスよりも安定性がやや優れていることが示された。最終的に、AZO電極厚165 nmの低温アニーリング下でのMgZnO/ZTO-TFTは良好な電気性能と安定性を示し、低温インジウムフリー透明TFTデバイスの製造に実現可能な方案を提供することが明らかとなった。

AZO電極;MgZnO/ZTO-TFT;低温アニーリング;XPS;安定性