岳廷峰，高晓红，刘建文，付 钰，孟 冰

吉林建筑大学 电气与计算机学院，长春 130118

0 引言

近年来，ZnO基TFTs由于具有稳定性好、迁移率高、制备工艺较为简单且可低温制造的特点[1-2]，因此其在高分辨率、大尺寸平板显示市场有较为广泛的应用.例如用于有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)、射频识别标签、大面积传感器和计算机中[3].尤其是在透明显示方面，展现了卓越的应用前景.尽管如此，ZnO基TFT依然存在着不可忽视的问题.已经发现在基于ZnO的TFT中，器件特性包括场效应迁移率、开关比、亚阈值摆幅等电学性能均受到有源层中固有缺陷的影响.例如ZnO薄膜中会有较多的O空位、Zn间隙等本征缺陷，这些缺陷使得ZnO薄膜内部有着较高的载流子浓度以及过大的关态电流，致使器件开关比降低，从而导致器件失去了晶体管的意义，演变成栅压控制型的电阻器.因此，本文研究的目的是如何通过合理有效的方式降低ZnO有源层中的载流子浓度[4]，从而获得高质量以及高性能的ZnO基TFT器件.

目前一般采用的是掺杂和合金两种方式实现这一目标，从而获得高性能且实用的薄膜晶体管[5-6].常见的掺杂元素包括Ga[7]，In[8]，Al[9]，Mg[10]等等.但从绿色环保、低成本制备的理念考虑，Mg元素也是首选材料之一.并且依据文献调研，Mg元素的含量丰富，在地壳的含量排第8，易于获取，市场价格便宜，可以实现低成本、规模化生产.从离子半径来看，两者的离子半径的微小差异(Zn2+0.06 Å；Mg2+0.57 Å)使得掺杂不会造成明显的晶格畸变[11-12]，可以避免因为晶格……