研究目的
研究多层溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜晶体管电学特性异常现象,重点分析跨导与电容-电压特性中出现的扭结/驼峰效应。
研究成果
多层ZnO薄膜晶体管中的异常现象(扭结/驼峰效应)归因于制备过程中氧化学吸附在ZnO-ZnO层间界面处形成耗尽层。随着层数增加,该效应愈发明显,库仑散射导致跨导出现局部下降。这为溶液法制备TFT中的缺陷相关问题提供了见解,并提示可采用氧等离子体处理等方法抑制此类效应。
研究不足
该研究仅限于在环境条件下制备的溶胶-凝胶法ZnO薄膜晶体管,环境气体的化学吸附可能引入变异性。层数和具体制备参数可能未涵盖所有可能的变化情况,且其影响可能受活性位点局部密度及退火条件的制约。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过制备不同旋涂层数(1层、4层和8层)的底栅ZnO薄膜晶体管来分析电学特性。采用溶胶-凝胶旋涂技术制备薄膜,并通过煅烧和退火工艺形成纳米晶ZnO薄膜。电学测量包括电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)分析。
2:1层、4层和8层)的底栅ZnO薄膜晶体管来分析电学特性。采用溶胶-凝胶旋涂技术制备薄膜,并通过煅烧和退火工艺形成纳米晶ZnO薄膜。电学测量包括电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)分析。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:使用高导电性硼掺杂硅片作为衬底。制备了三种不同ZnO层数(1L、4L、8L)的样品,厚度通过轮廓仪测量。
3:1L、4L、8L)的样品,厚度通过轮廓仪测量。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括旋涂机、煅烧炉、退火炉、用于接触电极沉积的直流溅射系统、用于台面结构形成的光刻设备、X射线衍射仪(布鲁克D2 Phaser)、拉曼光谱仪(Jobin Yvon)、用于I-V测量的Keithly 2400源表和用于C-V测量的Keithly 590CV分析仪。材料包括ZnO前驱体、钛、钯、用于蚀刻的盐酸以及硅片。
4:实验步骤与操作流程:
前驱体以3000 rpm旋涂30秒,在300°C煅烧5分钟,多层样品重复此过程。退火在800°C下进行1小时。通过直流溅射沉积源漏电极,并利用光刻和湿法蚀刻形成台面结构。对代表性器件进行电学测量。
5:数据分析方法:
数据分析包括使用1/C2与V_G方法计算载流子浓度、内建电势、肖特基势垒宽度和德拜长度。采用XRD和拉曼光谱进行结构表征。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
X-ray diffractometer
D2 Phaser
Bruker
Used for structural characterization of the fabricated ZnO thin films by measuring XRD patterns.
-
SourceMeter
2400
Keithly
Used for current-voltage (I-V) measurements of the TFT devices.
-
CV analyzer
590CV
Keithly
Used for quasi-static capacitance-voltage (C-V) measurements of the TFT devices.
-
Raman spectrometer
Jobin Yvon
Used for Raman spectroscopy to analyze the vibrational modes of the ZnO films.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部