Efeito da espessura do eletrodo AZO no desempenho do MgZnO/ZTO-TFT recozido a baixa temperatura

HAO Yunpeng ,  

WANG Chao ,  

GUO Liang ,  

SUN Yu ,  

XU Linbo ,  

摘要

Para atender às necessidades de fabricação de eletrônicos flexíveis em baixas temperaturas, este artigo utiliza um processo de recozimento a baixa temperatura de 300 ℃ para preparar um transistor de filme fino (TFT) MgZnO/ZTO com filme de óxido de alumínio e zinco (AZO) como eletrodo transparente, e estuda sistematicamente o efeito da espessura do eletrodo AZO (110 nm, 165 nm, 220 nm, 275 nm) no desempenho do dispositivo. As películas foram caracterizadas por espectrofotometria UV-visível, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia fotoeletrônica de raios X. Os resultados mostraram que o melhor desempenho do dispositivo foi obtido com a espessura do eletrodo AZO de 165 nm, com mobilidade de campo de 0,482 cm²·V⁻¹·s⁻¹, tensão de limiar de 6,362 V, swing sub-limiar de 3,418 V/década, e uma razão de corrente ligar/desligar que atingiu a ordem de magnitude de 10⁷. A análise indicou que, com 165 nm de eletrodo AZO, a concentração de vacâncias de oxigênio no filme está ótima, e uma concentração adequada de vacâncias fornece portadores suficientes, melhorando a condutividade e garantindo efetivamente a eficiência da injeção e transporte de carga. Além disso, foram realizados testes de estabilidade sob tensões de polarização positiva (PBS) e negativa (NBS). Com uma tensão de gate de ±20 V e tempo de estresse de 1000 s, o deslocamento da tensão limiar foi de apenas +1,99 V e -3,62 V, mostrando estabilidade ligeiramente melhor do que os dispositivos com eletrodo de ITO tradicionais. Por fim, os resultados indicam que, com 165 nm de espessura do eletrodo AZO, o MgZnO/ZTO-TFT recozido a baixa temperatura apresenta boas propriedades elétricas e estabilidade, fornecendo uma solução viável para a fabricação de dispositivos TFT transparentes de baixa temperatura sem índio.

关键词

eletrodo AZO; MgZnO/ZTO-TFT; recozimento a baixa temperatura; XPS; estabilidade

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