掺硅非晶氧化铟薄膜晶体管
材料科学
2019-06-25 v1
摘要
非晶氧化物半导体，尤其是基于氧化铟(InOx)的薄膜，因高迁移率与易用的器件工艺性而成为主要候选。作为 InOx 半导体中的掺杂剂之一，我们提出用 Si 来设计薄膜晶体管(TFT)沟道。由于抑制 InOx 中不稳定氧空位对维持半导体行为至关重要，Si 被选为可合理用于大规模生产的强氧结合剂。本综述中，我们聚焦于掺硅非晶 InOx TFT 中观测到的整体性质，涉及键解离能、吉布斯自由能、TFT 性质的 Si 浓度依赖性、载流子输运机制以及偏压应力不稳定性。比较低掺杂与高掺杂密度，我们发现高 Si 浓度下 InOx TFT 的激活能与态密度下降，意味着陷阱密度降低。结果，偏压应力下的稳定工作得以实现。此外，在高掺 Si 的 InOx TFT 中观察到反 Meyer-Neldel 规则，表明存在合理的欧姆接触。基于掺 Si InOx 薄膜的基础认识，我们开发了具有均匀堆叠沟道的高迁移率双层 TFT，不同于带蚀刻阻挡层结构的 TFT。该 TFT 显示出显著稳定的工作。基于 InOx 的简单元素组分，可就传导性质系统讨论空位工程。
引用
@article{arxiv.1906.09366,
title = {Si-incorporated amorphous indium oxide thin-film transistors},
author = {Shinya Aikawa and Toshihide Nabatame and Kazuhito Tsukagoshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09366},
year = {2019}
}