朱宇博 徐华 李民 徐苗3) 彭俊彪

1) (华南理工大学电子与信息学院, 广州 510640)

2) (广州新视界光电科技有限公司, 广州 510530)

3) (华南理工大学高分子光电材料与器件研究所, 发光材料与器件国家重点实验室, 广州 510640)

本文研究了镨掺杂铟镓氧化物 (PrIGO)薄膜晶体管 (thin film transistor, TFT) 的低频噪声特性.根据低频噪声测试分析结果得知: IGO-TFT和PrIGO-TFT器件沟道电流的功率谱密度与频率的关系均满足1/fγ(γ ≈ 0.8) 的关系, 符合载流子数涨落模型.通过研究不同沟道长度对器件低频噪声的影响, 明确了器件的噪声主要来源于沟道区而非源/漏接触区.基于载流子数涨落模型, 提取界面处的缺陷态, 发现Pr元素掺杂会在IGO体系中诱导出缺陷态.而该缺陷态可以作为电离氧空位和电子的复合中心, 进而改善氧化物TFT器件中由氧空位所导致的光照负偏压 (negative bias illumination stability, NBIS) 稳定性问题.

1 引 言

金属 氧化物薄膜晶体管 (metal oxide thin film transistor, MOTFT) 因其具有较高的迁移率、均匀性较好、开关电流比大以及透光性佳等优点[1-3], 在显示领域具有广泛的应用潜力, 其制备和电学性能研究已成为国内外研究热点.

目前为止, 实现量产化的金属氧化物以铟镓锌氧化物 (indium gallium zinc oxide, IGZO) 为主,相比之下铟镓氧化物 (indium gallium oxide, IGO)未含有相对弱结合的Zn-O结合键, 其不易形成由于“热载流子”冲击而造成器件性能退化的现象[4],这在实际的产品应用中具有较强的吸引力.但是,三元的铟镓氧化物相对较易结晶[5], 其在大面积均匀性方面有一定的影响.另外, 根据薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)的实际工作状态, TFT会长时间的工作在……