摘要
二氧化铪(HfO_(2))是一种具有代表性的高介电常数材料,本文采用脉冲激光沉积法制备HfO_(2)薄膜时,通过掺入金属钽(Ta)离子很明显的提升了HfO_(2)薄膜的介电性能.研究了脉冲激光沉积法制备钽掺杂HfO_(2)(THO)薄膜在不同氧分压(0%、10%、25%和50%)气氛下的电容电压特性,计算出其电容等效厚度分别为9.0、8.6、6.5和7.5nm.在氧分压为25%的气氛中沉积的钽掺杂HfO_(2)薄膜,具有23.7的最大等效介电常数.此外,制备了基于该介质层的非晶态铟镓锌氧薄膜晶体管(α-IGZO TFTs).通过电学特性测试,发现基于该栅介质层的α-IGZO TFTs比基于HfO_(2)栅介质层的晶体管表现出更优异的器件性能.基于该钽掺杂HfO_(2)薄膜栅介质层的薄膜晶体管的开启电压、载流子饱和迁移率、电流开关比分别为0.57 V、22.5 cm~(2)V~(-1)s~(-1)、2.5×10~(9)。
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