绝缘层对薄膜晶体管性质影响的研究

摘要

高介电常数材料作为新型栅绝缘材料成为电子学研究的一个热点,采用高介电常数栅绝缘材料不仅可以制备出尺寸更小的晶体管而且能有效降低器件的工作电压.在栅绝缘层的各种制备方法中,溶液法因其低能耗、操作温度低、便于调控薄膜的化学组成和可大面积制备等优点而最具潜力.氧化铝(Al2O3)作为理想高介电常数栅绝缘材料之一而被广泛研究.本文以溶液法制备的氧化铝为研究对象,探究了绝缘层厚度对器件性质的影响.从实验结果可以得出如下结论:随着Al2O3栅绝缘层厚度增加,相应器件的饱和区场效应迁移率增大,开关电流比降低;综合考虑,131nm厚的Al2O3栅绝缘层所制备的薄膜晶体管器件综合性能最佳,其饱和区场效应迁移率为410cm2/V·s,阈值电压-0.2 V,开关电流比1.5×106.