许　玲，吴　崎，董承远

(上海交通大学 电子工程系，上海　200240)



退火温度对非晶铟钨氧薄膜晶体管特性的影响

许玲，吴崎，董承远*

(上海交通大学 电子工程系，上海200240)

非晶铟钨氧(a-IWO)薄膜晶体管(TFT)具有高迁移率和高稳定性的优点，但其适合于实际生产的制备工艺条件尚有待摸索。本文研究了退火温度对a-IWO TFT电学特性影响的基本规律和内部机理。实验结果表明，随着退火温度的升高，a-IWO TFT的场效应迁移率也相应增加，这是由于高温退火下a-IWO薄膜中氧空位含量增多并进而导致载流子浓度增加的缘故。此外，a-IWO TFT的亚阈值摆幅和阈值电压在200 ℃下退火达到最佳，我们认为主要原因在于此时a-IWO薄膜的表面粗糙度最小并形成了最佳的前沟道界面状态。

非晶铟钨氧；薄膜晶体管；退火温度；氧空位；表面粗糙度

*Corresponding Author,E-mail:cydong@sjtu.edu.cn

1　引　　言

自本世纪初以来，以非晶氧化物半导体(AOS)为有源层材料的薄膜晶体管(TFT)器件因为具有场效应迁移率大、亚阈值摆幅小和大面积均一性好等优点而逐渐被普遍认为将有可能取代非晶硅薄膜晶体管并成为下一代平板显示(FPD)的有源矩阵驱动电子器件[1-9]。其中，非晶铟镓锌氧(a-IGZO)最为研究人员所关注并已经成为AOS TFT有源层的主流材料[1-5]。然而，由于a-IGZO中采用ZnO和Ga2O3以促进非晶结构的形成和抑制载流子浓度，其场效应迁移率并不能达到很高，一般在10 cm2·V-1·s-1左右[6-9]。当前，平板显示的分辨率越来越高，使得a-IGZO TFT相对不高的场效应迁移率越来越难以满足相关技术需求。另一方面，a-IGZO TFT的稳定性也不是很理想，这也制约其在FPD中的进一步应用。……