世界最高性能之氧化物薄膜電晶體

 

刊登日期:2022/4/1
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日本島根大學與高知工科大學成功地在低溫(~300℃)條件下將固相結晶化的氫化多晶氧化銦(In2O3:H)薄膜轉移至半導體上,並實證用氧化物半導體薄膜電晶體(TFT)呈現世界上最高的電場效應遷移率139.2cm2V-1s-1

與非晶矽相比,具代表性的氧化物半導體–非晶質InGaZnO(IGZO)具有更高的電場效應遷移率(~10cm2V-1s-1)、極低的漏電流及優異的大面積均一性等特性,在次世代顯示器、積體電路等用途的相關研究活躍,逐步趨向於實用化。

然而在與多晶矽(~100cm2V-1s-1)的比較之下,或是為了擴大氧化物半導體的應用範圍,也因此有更高性能(高遷移率)的需求。另一方面,利用具有高遷移率(~130cm2V-1s-1)的多晶氧化銦做為太陽電池窗口層(透明導電膜)的相關研究興盛,但由於顯示出金屬導電性,其做為半導體的用途受到限制。

此次研究團隊在控制氫濃度的多晶In2O3:H薄膜中,實現了低溫(~300℃)條件下可確認到晶格影像的優異結晶性,並發現了從金屬傳導到半導體傳導的載子濃度控制方法,藉此將可開拓高遷移率氧化物半導體元件應用的可能性。此外,由於In2O3:H呈現透明且可低溫合成,將可望促進次世代顯示器或半導體記憶體的高性能化、低功耗化,並有助於透明可撓性元件的開發。


資料來源: https://optronics-media.com/news/20220303/76546/
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