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氧化物半导体薄膜晶体管(Oxide Semiconductor Thin Film Transistor,AOS TFT)因具有良好的电学特性和光学特性,在学术界、工业界受到了广泛关注。尤其是非晶铟镓锌氧薄膜晶体管(Amorphous In Ga Zn O Thin Film Transistor,a-IGZO TFT),以其场效应迁移率高、功耗低、工艺简单、响应速度快、大面积均匀性好、可见光范围内透过率高等优点被认为是有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,AMOLED)和有源矩阵液晶显示器(Active Matrix Liquid Crystal Display,AMLCD)驱动电路的核心部件,也被认为是随着显示器向大尺寸、柔性化、轻便方向发展的最具有竞争力的背板驱动技术。但是a-IGZO TFT仍存在较多问题,如绝缘层与有源层之间界面缺陷态较大,器件稳定性仍有待提高等,本文针对基于氮化硅(Si Nx)绝缘层的a-IGZO TFT性能较差的问题,首先对器件的有源层厚度和退火温度进行优化,并提出采用原子层沉积技术(ALD)生长均匀、致密的三氧化二铝(Al2O3)薄层作为Si Nx绝缘层的修饰层来提高器件偏压稳定性,具体工作如下:(1)采用氮化硅作为器件的绝缘层,制备了底栅顶接触型结构的a-IGZO TFT,并对器件的有源层厚度进行了优化,当a-IGZO厚度为40nm时,器件性能最优;同时对TFT器件的后续退火温度进行了优化,实验发现当退火温度为250℃时,制备出的a-IGZO TFT器件性能较好,器件的场效应迁移率为2.48cm2/V·s;(2)进一步对a-IGZO TFT器件性能进行优化,分析基于Si Nx绝缘层的a-IGZO TFT器件在磁控溅射生长a-IGZO有源层过程中对Si Nx绝缘层产生了伤害,导致器件有源层-绝缘层接触界面缺陷态密度较大,采用5nm Al2O3薄层作为绝缘层的修饰层之后,与未修饰器件相比,电学性能均有不同程度的提高;并对修饰层厚度进行了优化,研究发现当修饰层厚度为4nm时,器件性能最优,器件的场效应迁移率为7.11cm2/V·s,器件在1小时复合偏压应力测试后,阈值电压漂移最小,仅为1.41V;(3)对最优器件和未经过修饰的对比器件进行了偏压稳定性分析,ΔVTH满足拉伸指数方程,实验结果表明,最优器件和对比器件经过1小时释放后均可以很好的恢复到初始状态,即符合电荷注入模型,说明导致器件阈值电压正向漂移的原因是载流子被绝缘层与有源层接触界面的缺陷态捕获,进一步通过计算得出采用4nm修饰层后,器件有源层-绝缘层接触界面的缺陷态密度由2.79×1012cm-2降低到2.31×1012cm-2,器件性能得以提高。