溅射功率对钨掺杂ZnO薄膜晶体管性能的影响

李慧; 杨小天; 王艳杰; 王超; 杨帆; 聂晓渊

doi:10.37188/CJLCD.2022-0180

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溅射功率对钨掺杂ZnO薄膜晶体管性能的影响

器件物理及器件制备 | 更新时间：2022-10-28

- 溅射功率对钨掺杂ZnO薄膜晶体管性能的影响
- Effect of sputtering power on properties of W-doped ZnO thin film transistors
- 液晶与显示 2022年37卷第11期页码：1439-1445
- 作者机构：
  
  1.吉林建筑大学电气与计算机学院吉林省建筑电气综合节能重点实验室，吉林长春 130118
  2.吉林建筑大学寒地建筑综合节能教育部重点实验室，吉林长春 130118
  3.吉林师范大学，吉林四平 136099
- 作者简介：
  
  [ "李慧（1998—），女，河南南阳人，硕士研究生，2020年于周口师范学院获得学士学位，主要从事半导体材料与器件方面的研究。E-mail：Lh715611@163.com" ]
  [ "杨小天（1969—），男，吉林长春人，博士，教授，2004年于吉林大学获得博士学位，主要从事半导体材料与器件方面的研究。E-mail：hanyxt@163.com" ]
  [ "王艳杰（1989—），女，吉林长春人，博士，讲师，2019年于吉林建筑大学获得博士学位，主要从事半导体材料与器件方面的研究。E-mail：wangyanjie@jlju.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  吉林省科技发展计划(YDZJ202201ZYTS430;20200201177JC);吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20210276KJ;JJKH20210277KJ);吉林省科技计划(20210203021SF;2022-KL-09)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0180
  中图分类号： TN321⁺.5
- 收稿日期：2022-05-31，
  
  修回日期：2022-07-12，
  
  纸质出版日期：2022-11-05
- 稿件说明：
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李慧, 杨小天, 王艳杰, 等. 溅射功率对钨掺杂ZnO薄膜晶体管性能的影响[J]. 液晶与显示, 2022,37(11):1439-1445.

LI Hui, YANG Xiao-tian, WANG Yan-jie, et al. Effect of sputtering power on properties of W-doped ZnO thin film transistors[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(11): 1439-1445.
李慧, 杨小天, 王艳杰, 等. 溅射功率对钨掺杂ZnO薄膜晶体管性能的影响[J]. 液晶与显示, 2022,37(11):1439-1445. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0180.

LI Hui, YANG Xiao-tian, WANG Yan-jie, et al. Effect of sputtering power on properties of W-doped ZnO thin film transistors[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(11): 1439-1445. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0180.

摘要

为有效提高薄膜晶体管的电学和光学性能，本文采用射频磁控溅射法在P型硅衬底上沉积钨掺杂氧化锌薄膜（WZO），并制备成薄膜晶体管（TFT）器件，研究钨（W）的溅射功率对WZO薄膜晶体管电学和光学性能的影响，并对WZO薄膜进行表征。实验结果表明，W的溅射功率会影响薄膜的结晶质量。随着W溅射功率的增加，薄膜结晶质量逐渐变好。达到某个值后继续增加W的溅射功率，薄膜结晶质量并没有很大的改善。本文中研究的WZO薄膜均在（002）晶面择优生长，且当W的溅射功率为2 W时，WZO薄膜晶体管综合性能最好，开关比达到5.24×10

，阈值电压为16.89 V，在400~1 400 nm波段平均透过率达到90%。

Abstract

In order to improve the electrical and optical properties of thin film transistors （TFTs）， the tungsten-doped ZnO thin films （WZO） were deposited on p-type silicon substrates by RF magnetron sputtering， and the thin film transistors （TFTs） were fabricated. The effects of sputtering power of tungsten （W） on the electrical and optical properties of WZO thin film transistors were investigated. The results show that the sputtering power of W affects the crystallization quality of the films. With the increase of the sputtering power of W， the crystalline quality of the films is gradually improved， and when the sputtering power of W reaches a certain value， the crystalline quality of the films is not greatly improved. The WZO films studied in this paper were grown on （002） crystal plane. When the sputtering power of W is 2 W， the comprehensive properties of WZO thin film transistors are the best， the switching ratio is 5.24×10

， the threshold voltage is 16.89 V， and the average transmissivity is 90% between 400 nm and 1 400 nm.

关键词

Keywords

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