Efeito da espessura da camada ativa no desempenho de transistores de filme fino Al-Zn-Sn-O e inversores

KU Laizhe ,  

WANG Chao ,  

GUO Liang ,  

WANG Jieyang ,  

CHU Xuefeng ,  

YANG Fan ,  

HAO Yunpeng ,  

GAO Hansong ,  

ZHAO Yang ,  

摘要

Para investigar o efeito da espessura da camada ativa no desempenho de transistores de filme fino de óxido de alumínio, zinco e estanho (AZTO) e inversores, e promover sua aplicação em circuitos lógicos, este estudo utilizou o método de pulverização por magnetron RF para preparar filmes AZTO com diferentes espessuras, construindo dispositivos AZTO-TFT com estrutura de porta inferior e contatos superiores. A microestrutura e composição dos filmes foram caracterizadas por microscopia eletrônica de emissão de campo (SEM) e espectroscopia de fotoelétrons por raios X (XPS), e as propriedades elétricas dos dispositivos foram testadas. Observou-se que, com o aumento da espessura da camada ativa AZTO, a concentração de vacâncias de oxigênio aumenta gradualmente. Vacâncias de oxigênio moderadas podem reduzir a dispersão dos portadores causada por defeitos e impurezas, diminuindo a resistência ao transporte e aumentando a mobilidade ao campo; ao mesmo tempo, no estado ligado, o dispositivo permite a passagem de mais portadores, aumentando a corrente fonte-dreno e a relação de comutação. Os resultados indicam que, com uma espessura da camada ativa de 82 nm, a qualidade do filme AZTO é a melhor e o desempenho do dispositivo é ideal, com mobilidade de campo de 7,47 cm²·V⁻¹·s⁻¹, tensão limiar de 14,25 V, swing sublimiar de 1,35 V/dec e relação de corrente ON/OFF de 6,16×10⁷. O inversor com carga resistiva fabricado sob essas condições otimizadas obteve um ganho alto de 8,8 na tensão de alimentação (V_DD) de 25 V, apresentando características de swing total e boa tolerância a ruídos, podendo efetivamente acionar o estágio seguinte do circuito lógico.

关键词

transistor de filme fino; AZTO; inversor com carga resistiva

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