RF磁控溅射沉积压强对InGaZnO4薄膜特性的影响

闫小兵，史守山，娄建忠，郑树凯，曹智

(河北大学电子信息工程学院，河北省数字医疗工程重点实验室，河北保定071002)

摘要：采用射频(RF)磁控溅射沉积方法，在室温不同压强下在石英玻璃衬底上制备出高透光率与较好电学性质的透明氧化物半导体InGaZnO4(IGZO)薄膜，并对薄膜进行X线衍射(XRD)、生长速率、电阻率和透光率的测试与表征.结果表明，实验所获样品IGZO薄膜为非晶态，薄膜最小电阻率为1.3×10-3 Ω·cm.根据光学性能测试结果，IGZO薄膜在200~350 nm的紫外光区有较强吸收，在400~900 nm的可见光波段的透过率为75%~97%.

关键词：IGZO;沉积压强;光学性质;电学性质

DOI：10.3969/j.issn.1000-1565.2015.03.004

中图分类号：TB32文献标志码：A

收稿日期:2014-10-08

基金项目：国家自然科学基金资助项目(61306098)；河北省自然科学基金资助项目(E2012201088;E2013201176)；河北省高等学校科学研究项目(ZH2012019；BJ2015008)；河北大学人才引进基金资助项目(2011-219)

Influence of deposition pressure on optical and electrical properties of

IGZO films fabricated by radio frequency magnetron sputtering

YAN Xiaobing，SHI Shoushan，LOU Jianzhong, ZHENG Shukai， CAO Zhi

(1.College of Electronic and Information Engineering, Hebei University, Baoding 071002, China,)

Abstract:The InGaZnO4 films with high transmittance and better electrical properties were grown on a quartz glass substrate at room temperature under different pressures by RF magnetron sputtering deposition method. The X-ray diffraction pattern, the growth rate of the film, the resistivity and the light transmittance were measured. The results indicated that the IGZOfims was amorphous, and the minim resistivity was 1.3×10-3 Ω·cm.The abrupt absorption edge of the film appeared at about 200—350 nm, and the film presented a high transmittance of 75%—97% in the visible range from 400 to 900 nm.

Key words: IGZO; deposition pressure; optical properties; electrical properties

第一作者:闫小兵(1983-)，男，河南商丘人，河北大学副教授，主要从事阻变、铁性薄膜和器件以及电荷俘获存储器等领域研究. E-mail: xiaobing_yan@126.com

由于显示器的尺寸越来越大，非晶硅薄膜晶体管出现了以下缺陷：电子迁移率不足，均一性差，占用像素面积导致透光率降低.Hosono等[1]报道非晶铟镓锌氧可用作薄膜晶体管的有源层材料，并得到了强烈关注，他们提出组成非晶氧化物半导体的阳离子候选者应当从15种元素选出: Cu，Zn，Ga，Ge，As，Ag，Cd，In，Sn，Sb，Au，Hg，Tl，Pb和Bi.这些元素能够组合成多种非晶态氧化物半导体，但是这些半导体仅有少数能既通过元素评定标准(主要包括元素的丰富度、产量、成本和……