溅射功率对InZnO薄膜晶体管电学性能的影响研究

作者：何青峰; 韩嘉俊; 阿布来提·阿布力孜^*

来源：真空科学与技术学报, 2023, 43(12): 1056-1063.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202309003

• InZnO
• 薄膜晶体管
• 迁移率
• 溅射功率

采用射频磁控溅射法，在室温下Si/SiO2衬底上制备InZnO薄膜晶体管，并研究不同溅射功率(25,50,75和100 W)对InZnO薄膜晶体管电学性能的影响。XRD表征结果表明，不同溅射功率制备的InZnO薄膜均出现晶面为(002)面的多晶态结构。通过电学特性研究发现，当溅射功率为50 W时，电流的开关比为3×107，场效应迁移率为14.8 cm2V-1s-1，阈值电压为0.82 V，亚阈值摆幅为0.38 V decade-1，界面缺陷态密度为1.1×1012 cm-2eV-1等获得最佳器件参数。这是因为功率50 W时用原子力显微镜测得InZnO薄膜表面粗糙度为0.86 nm，说明薄膜的表面比较平滑，表面缺陷密度较少，使InZnO薄膜沟道层和源漏电极形成了良好的接触。此外，XPS结果表明，当溅射功率为50 W时，能够有效控制氧空位缺陷，最终有效改善和提高InZnO薄膜晶体管的电学性能。