双有源层异质结构a-IZO/IGZO TFT的模拟与优化

发布时间：2025-06-23 23:39

　　目前,显示技术的突飞猛进,传统的材料如非晶硅由于其透光性差,迁移率低等问题已无法满足人们对显示的高需求。寻找可代替非晶硅的新材料成为研究人员发展显示技术的新方向,其中非晶铟镓锌氧化物(amorphous-Indium-Gallium-Zinc Oxide,a-IGZ O)材料就是显示技术领域发展的新产物。与传统的非晶硅相比,非晶氧化铟镓锌具有迁移率、均匀性好、在可见光范围内有高透光率、在柔性衬底上可以利用低温工艺进行大面积制备等特点,这些优势使得a-IGZO薄膜晶体管(TFT)在传感器、柔性电子器件、以及高分辨率平板显示器方面有着广泛应用其前景。但是由于a-IGZO材料由于稳定性不高无法投入到大规模的生产和应用当中,为了解决这一问题,研究学者提出了双有源层结构的非晶氧化物a-IZO/IGZO TFT。本文在此基础上,考虑到a-IZO和a-IGZO导电类型相同,都为n型,并且具有不同的电子亲和势和带隙,接触后会形成同型异质结构,利用仿真软件SILVACO TCAD对双有源层异质结构a-IZO/IGZO的性能进行了仿真和优化。论文主要工作分为三个部分。首先是对非晶氧化物薄膜晶体管的光学特性、...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 薄膜晶体管的发展
    1.3 国内外a-IGZO TFT的发展
    1.4 a-IGZO半导体的基本特性
        1.4.1 a-IGZO的光学特性
        1.4.2 a-IGZO的电学特性
    1.5 论文主要研究内容
第二章 a-IZO/IGZO TFT的特性及仿真环境
    2.1 a-IGZO TFT的基本理论
        2.1.1 a-IGZO薄膜的基本特性
        2.1.2 a-IGZO TFT的基本结构
        2.1.3 a-IGZO TFT的工作原理
    2.2 a-IGZO TFT双有源层结构的发展
    2.3 a-IZO/IGZO TFT的主要性能参数
    2.4 a-IZO/IGZO TFT的仿真环境
    2.5 本章总结
第三章 异质结a-IZO/IGZO TFT的研究和器件仿真
    3.1 异质结a-IZO/IGZO TFT的结构建模
    3.2 异质结模型的建立
        3.2.1 IZO/IGZO异质结的研究
        3.2.2 IZO/IGZO异质结构仿真参数设置
    3.3 a-IZO/IGZO TFT态密度模型的建立
        3.3.1 态密度
        3.3.2 态密度模型参数表达式
        3.3.3 态密度模型参数设置
    3.4 异质结构a-IZO/IGZO TFT电学特性模拟
        3.4.1 输出特性曲线
        3.4.2 转移特性曲线
        3.4.3 阈值电压
        3.4.4 亚阈值摆幅
    3.5 氧空位参数对器件电学性能的影响
        3.5.1 氧空位态密度峰值nov对器件特性的影响
        3.5.2 氧空位态平均能量l对器件特性的影响
        3.5.3 氧空位态标准差s对器件特性的影响
    3.6 本章小结
第四章 a-IZO/IGZO TFT异质结界面态的仿真
    4.1 异质结界面态模型的建立
        4.1.1 异质结界面态
        4.1.2 a-IZO/IGZO界面态密度模型
    4.2 不同有源层厚度比下界面态的影响
        4.2.1 界面态对阈值电压的影响
        4.2.2 界面态对亚阈值摆幅的影响
    4.3 界面态密度对器件的影响
        4.3.1 界面受主带尾态对阈值电压的影响
        4.3.2 界面受主带尾态对亚阈值摆幅的影响
    4.4 本章小结
第五章 主要结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4052171