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氧化物薄膜晶体管因其高迁移率、高透明性而备受关注。作为薄膜晶体管的重要组成部分,栅介质材料质量的好坏直接影响到器件的整体性能。高k-Ta2O5(?)勺电荷调控能力强,能有效降低器件的亚阈值摆幅和工作电压,因而被认为是最有潜力的栅介质候选材料之一。此外,在器件的实际应用中,薄膜晶体管的稳定性和可靠性问题是非常重要的。本论文围绕InZnO/Ta2O5薄膜晶体管的制备和稳定性开展研究。主要内容如下：首先,通过对光刻结合湿法刻蚀工艺的探索和优化,成功制备出InZnO/SiO2薄膜晶体管器件,并对其稳定性进行了研究。在正偏压下,器件的阈值电压随施压时间呈单调地正向漂移,这是由于电子在介质层或者介质层／沟道层界面处被俘获。250℃的退火工艺能大大改善器件的稳定性,其原因是退火减小了界面的态密度和InZnO中的缺陷态。其次,采用直流反应磁控溅射在ITO玻璃上制备Ta205薄膜,同时研究了施加不同的衬底偏压对Ta205薄膜性能的影响。结果表明,适当的衬底偏压能提高Ta205薄膜的致密度和表面平整度,最终提高薄膜的电学性能。其中衬底偏压为-135V的薄膜性能最佳：表面光滑平整,具有较高的折射率,介电常数高达23,1kHz时介电损耗只有0.01,1MV/cm时漏电流密度仅为1.45×10-7A/cm2。这完全得利于由离子轰击带来的“软敲击效应”,提高了沉积原子到达薄膜表面的速率,使其具有足够高的动能在膜层表面自由扩散以到达并占据合适的晶格位置,从而提高了薄膜的堆叠密度减少了薄膜中的缺陷态。最后,在优化了Ta205薄膜的基础上,采用光刻技术成功制备InZnO/Ta2O5薄膜晶体管。200℃退火的器件显示了较大的饱和迁移率18cm2V-1s-1,较低的亚阈值摆141mV/decade,较低的阈值电压1.7V,较高的开关比8×107。同时进行了正偏压下的稳定性测试,在InZnO/Ta2O5薄膜晶体管中观察到一种异常的阈值电压负向漂移行为。这是由于电子从高k Ta2O5栅介质中的缺陷能级释放到ITO栅电极上所致,该观点被阈值电压漂移量随施压时间对数的线性依赖所证明。