基于金屬氧化物半導體的電子器件集成.pdf

1、本文在第1章首先介紹了可穿戴設備、柔性顯示器、透明屏幕等應用的需求對柔性電子學和透明電子學發展的促進。接著介紹了柔性電子學和透明電子學中中的有希望得到廣泛應用的材料:非晶銦鎵鋅氧化物(amorphous indiumgalliumzinc oxide，以下縮寫為α-IGZO)、氧化亞錫（tin monoxide，以下縮寫為SnO）等金屬氧化物半導體和五氧化二鉭（以下用其化學式Ta2O5）金屬氧化物介質，其中著重研究了這些材料的歷史發展和

2、研究情況，包括材料性能以及相關的應用，緊接著引出本文的研究動機。
　　第2章介紹了常見半導體器件的歷史發展、工作原理和相關應用，包括薄膜晶體管(thin film transistor，以下用其縮寫TFT)、肖特基勢壘二極管（Schottky barrier diode，以下用其縮寫SBD）和金屬-介質-金屬（metal-insulator-metal，以下用其簡稱MIM）二極管。
　　第3章列出了實驗中器件制備和表征的常見

3、方法和設備，包括襯底清洗、射頻磁控濺射、電子束蒸發、熱蒸發、shadow mask、掃描電子顯微鏡、紫外曝光、電子束曝光和干法刻蝕。
　　讀研期間的實驗主要在第4章中介紹，可以分為工藝摸索、器件制備和器件集成三個部分。工藝摸索部分研究了AR-P5350光刻膠光刻工藝的摸索，IGZO干法刻蝕工藝的摸索，濺射IGZO制備TFT工藝的摸索。器件制備部分詳細研究了SnO SBD，討論了歐姆電極材料和肖特基電極材料的選擇，探究了不同結構、不

4、同肖特基金屬電極、不同SnO厚度對二極管性能的影響，分析了鋁與SnO接觸的能帶結構。器件制備部分最后研究了了基于Ta2O5的MIM二極管，開關比可達103。在器件集成部分，基于IGZO的二極管與13.56MHz射頻識別(radiofrequency identification，以下用其縮寫RFID)天線被集成到柔性聚酰亞胺襯底上，發現基于IGZO的二極管能夠整流手機近場通信(near fieldcommunication，以下用其簡稱