KH550-GO復合柵介質低壓氧化物薄膜晶體管研究.pdf

1、近年來，氧化物薄膜晶體管因其場效應遷移率高、透光性好、易于大面積制備等優(yōu)點而引起廣泛的關注。然而，由于傳統(tǒng)柵介質材料介電常數(shù)低，當器件的工作電壓較低時，柵極電壓很難對源漏電流進行良好調控，這很大程度限制了TFT器件在低功耗、高性能電子產品等領域上的應用。為增加柵介質電容耦合特性，降低器件的工作電壓，提升器件電學特性，人們開始著手降低柵介質薄膜的厚度和探尋新型柵介質材料。但柵介質薄膜厚度的降低往往受到物理極限所限制，制作工藝要求相對提升很

2、高，其薄膜強度和性能降低，對TFT器件的電學性能和結構設計都增加了一定的隱患，器件的合格率降低，為減小TFT器件的工作電壓，同時不去犧牲器件的電學特性，人們越來越多的將精力投入到研發(fā)新的柵介質材料。
　?。?）由于KH550分子結構中含有大量的-NH2和-Si-O-C2H5，其中-Si-O-C2H5易水解生成Si-OH鍵，而-OH和-NH2都屬于親水性基團，可以預測KH550固態(tài)電解質可能具有較高的質子電導率，是低壓氧化物薄膜晶體

3、管理想的柵介質材料。然而到目前為止，KH550常用來偶聯(lián)無機材料和高分子材料，卻沒有關于KH550固態(tài)電解質作為質子導體薄膜和薄膜晶體管柵介質的相關報道。因此，本文采用KH550固態(tài)電解質為氧化物薄膜晶體管的柵介質材料，對KH550固態(tài)電解質薄膜的各項性能進行表征，分析測量KH550氧化物TFT器件的電學特性并計算出該器件的各項電學參數(shù)，分析判斷KH550固態(tài)電解質能否成為薄膜晶體管理想的柵介質材料。
　　（2）采用旋涂法制備硅烷

4、偶聯(lián)劑-氧化石墨烯（KH550-GO）新型復合柵介質薄膜，由于柵介質層和溝道層界面處明顯的雙電層效應，當頻率為0.1 Hz時，單位面積電容高達2.18μF/cm2。本文采用自組裝原理，借助磁控濺射儀，僅需一次掩膜，即可同時生成晶體管的溝道與源漏電極。利用半導體參數(shù)分析儀在室溫黑暗的條件下測量該器件的電學特性，結果表明，KH550-GO固態(tài)柵介質氧化物薄膜晶體管具有優(yōu)良的電學性能，其工作電壓僅為2 V、飽和電流為580μA、亞閾值擺幅10