تاثیر دماهای آنیل بر ترانزیستور های لایه نازک AlInZnO عملیات انحلالی شده

Influence of annealing temperatures on solution-processed AlInZnO thin film transistors

چکیده

ترانزیستورهای لایه نازک (TFTs) با استفاده از اکسید روی-ایندیم-آلومینیم (AIZO) عملیات انحلالی شده به عنوان لایه کانال در این تحقیق ساخته شدند. اثر دماهای آنیل بر سطح ترانزیستور AIZO عملیات انحلالی شده، ساختار و خواص شیمیایی به طور موثری مورد بررسی قرار گرفت. لایه های AIZO حتی بعد از آنیل نمودن تا دمای ۵۰۰°C، در فاز آمورف باقی ماند. لایه های AIZO تهیه شده با مقادیر زبری موثر سطح (جذر متوسط مربع) کمتر از ۰/۶ nm، یکنواخت و مسطح بودند. با افزایش دماهای آنیل به بیش از ۴۰۰°C، ناخالصی ها و گروه های هیدروکسیل در لایه های ترانزیستور AlInZnO تقریباً هیچ تغییری نداشتند که بیانگر آنست که تشکیل اکسید AIZO تقریباً کامل بوده است. علاوه بر این، ترانزیستورهای لایه نازک AIZO عملیات انحلالی شده عملکرد عالی با تحرک پذیری اشباع برابر با ۲۰/۸cm^۲ ، ولتاژ آستانه برابر با -۰/۳۹ V ، نوسان زیرآستانه کم برابر با ۰/۱۳ V/dec و نسبت جریان on/off برابر با ۱۰^۶ × ۵ از خود نشان دادند. 

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Thin film transistors (TFTs) using solution-processed aluminum indium zinc oxide (AIZO) as a channel layer were fabricated in this study. Influence of  annealing temperatures on solution processed AIZO thin films surface, structural and chemical properties had been intensively investigated. The AIZO films existed in an amorphous phase even through the annealing temperature reach up to ۵۰۰°C. The as-prepared AIZO films with surface root-mean-square roughness values less than 0.6 nm were uniform and smooth. As the annealing temperatures exceeded ۴۰۰°C, the impurities and hydroxyl groups in the AIZO films had almost no change, demonstrating that the AIZO oxide formation was almost completed. Above all, the solution processed AIZO TFTs exhibit excellent device performance with high saturation mobility of 20.8 cm2/Vs, threshold voltage of -0.39 V, small subthreshold swing of 0.13 V/dec and high on/off current ratio of 5×۱۰۶.