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《吉林建筑工程学院》 2010年
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氧化锌薄膜晶体管的制备与研究

王超  
【摘要】:ZnO作为一种宽禁带半导体材料(室温下禁带宽度为3.37eV),具有比GaN更高的激子束缚能(60meV),具有良好的压电和光电等性能,继GaN之后成为光电研究领域的又一热门研究课题。可用于制备表面声波器件、太阳能电池、压敏器件、气敏器件、紫外探测器、发光器件等,可应用于民用及军事等很多领域。 将ZnO材料作为有源层应用在薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)中,在性能上要优于目前广泛应用的Si基薄膜晶体管(Si-TFT),同时,由于ZnO薄膜在可见光波段几乎是透明的,采用透明衬底,及其它透明材料(绝缘层材料、电极材料等),可制作成全透明薄膜晶体管(Transparent Thin Film Transistor,TTFT),在显示领域和透明电子学领域中具有重要意义,相关研究工作得到国内外广泛重视,已经成为业界关注与研究的热点。 本论文的主要工作如下: 1、采用金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)、射频磁控溅射(Radio Frequency Sputtering,RF)两种方法在玻璃衬底上通过优化工艺条件,生长出了高质量的氧化锌薄膜。我们对生长温度进行了优化,并研究了氧气流量对ZnO薄膜生长和质量的影响;利用X射线衍射( X - ray diffraction , XRD )、光荧光谱(Photoluminescence, PL)、原子力显微镜(Atomic force microscopy, AFM)、霍尔(Hall)及透射光谱测试等方法及手段对其相关特性进行了测试与分析。 2、在氧化锌薄膜材料的基础上,成功设计并制备了氧化锌薄膜晶体管。在工作中,设计了不同结构的氧化锌薄膜晶体管光刻图形。优化了光刻工艺过程中的温度、曝光时间、曝光强度,及有关工艺条件与操作,对器件的性能进行了测试和分析。所制备的氧化锌薄膜晶体管器件为底栅结构,电流开关比可以达到106数量级,在波长大于380纳米以上波段,光透过率可以达到80%。
【学位授予单位】:吉林建筑工程学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN321.5

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【参考文献】
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