顶栅结构金属氧化物TFT转移特性“驼峰”问题的分析与改善研究

摘要

本文主要研究了顶栅结构非晶氧化物薄膜晶体管(TFT)"驼峰"效应的形成机理.研究表明,TFT器件不同尺寸设计与"驼峰"现象的产生无关.在长时间的栅极负应力下TFT阈值轻微漂移,不会产生"驼峰"现象;此外,在长时间光照栅极负应力下,亚阈值摆幅(SS)恶化,阈值漂移严重但依旧未发生"驼峰"现象.而在栅极正应力条件下,TFT随着时间增加会在亚阈值区出现二次开启的"驼峰"现象并逐渐加剧.该现象被认为是在正栅极应力条件下,TFT源漏极端附近大量给体类缺陷态形成的边缘TFT是导致驼峰效应产生的重要原因,通过优化TFT栅极绝缘层(GI)及层间绝缘层(ILD)制备工艺,可以有效降低栅极绝缘层缺陷态及外界环境的水氧对有源层产生的影响,从而有效减小因长时间正应力导致的"驼峰"效应.