開發高效能可撓式非晶氧化物半導體薄膜電晶體(I)

非晶氧化物半導體，例如 InZnO, ZnSnO, InZnSnO, InGaZnO，薄膜電晶體已受到相當的重視應用於主動矩陣液晶顯示器、有機發光二極體和可繞式顯示器中，因為它們提供高電子移動率，高光學透明度，寬帶隙，低溫度和低成本的製程比非晶和多晶矽層在薄膜電晶體的通道。代表性InGaZnO通道層通常具有低移動率在薄膜電晶體，然而，對未來應用對於顯示器或驅動器電路中的閘極將需要更高的移動率在薄膜電晶體。由於鎵原子在InGaZnO系統中可以抑制載子濃度，該原子被錫原子取代可以實現更高的載子濃度，從而導致InZnSnO薄膜電晶體的電子移動率更高。另一方面，使用銦和錫離子之間的廣泛的s軌道重疊的電子傳輸可以提供InZnSnO層的更好的導電行為。本計畫開發高效能可撓式非晶氧化物半導體薄膜電晶體使用六種稀土族氧化層(Pr2O3, Er2O3, Yb2O3, PrTixOy, ErTixOy, YbTixOy)配和負電容鈦酸鋯鉛之薄膜當作閘極絕緣層，並深入分析InGaZnO、InZnO、ZnSnO和InZnSnO四種非晶氧化物半導體薄膜電晶體元件使用六種稀土族氧化層/負電容鈦酸鋯鉛堆疊之閘極絕緣層於不同量測環境、電壓應力、照光下之退化機制以及利用不同退火氣氛的製程方式改善電性和可靠度，目標開發出可具量產性、價格合理化以及商品化之應用。第一年開發六種高品質的稀土族的Pr2O3, Er2O3, Yb2O3, PrTixOy, ErTixOy, YbTixOy/鈦酸鋯鉛薄膜堆疊之閘極絕緣層，研究不同Ar/O2流量，厚度和退火溫度對於這些六種薄膜堆疊之結構與電性特性。第二年藉由低溫濺鍍法製作可撓式的InGaZnO、InZnO、ZnSnO和InZnSnO四種非晶氧化物薄膜，利用濺鍍氣體分壓的調控及沉積溫度來改變薄膜材料特性，研究InZnO、ZnSnO和InZnSnO四種非晶氧化物半導體薄膜電晶體元件使用Pr2O3, Er2O3, Yb2O3, PrTixOy, ErTixOy, YbTixOy/鈦酸鋯鉛薄膜堆疊閘極絕緣層之結構與電性特性。第三年探討正/負電壓應力、照光應力、正/負電壓照光應力以及正/負偏壓溫度不穩定，以及在高溫高濕狀況下對可撓式的InGaZnO、InZnO、ZnSnO和InZnSnO四種非晶氧化物半導體薄膜電晶體元件使用這些六種薄膜堆疊之閘極絕緣層之可靠度機制。

系統編號:PB10708-2116
原計畫編號:MOST107-2221-E182-044