薄膜晶体管与先进显示重点实验室
Thin Film Transistor and Advanced Display Lab

IEEE JEDS近期发表我实验室研制的高增益紫外探测用TFT成果

时间:2017-12-26

最近,国际微电子领域权威期刊IEEE Journal of the Electron Devices Society刊登了我实验室论文:“Oxide Thin-Film Transistors With IMO and IGZO Stacked Active Layers for UV Detection”(论文链接:http://ieeexplore.ieee.org/document/8013019/

非晶氧化物薄膜晶体管(Thin-Film Transistor,TFT)作为最有希望应用于下一代大尺寸平板显示的有源器件被广泛研究。由于他们的宽禁带特性,在紫外探测领域也有潜在应用。和传统光电二极管相比,非晶氧化物光电晶体管具有暗电流小,响应度高和工艺简单等优点。

近年来,非晶铟镓锌(a-IGZO)作为有源矩阵显示开关器件的沟道材料得到了广泛的关注。然而,a-IGZO对可见光仍具有较高的响应,因而不适合用于“对可见光盲”型紫外探测。宽禁带氧化物半导体氧化锌镁(ZMO)和氧化铟镁(IMO)TFT曾被报道过对可见光基本没有响应。但是它们的电学性能差,迁移率低,满足不了开关的功能。在紫外探测电路中,需要在同一工艺中制作优良的开关TFT和探测TFT器件。因此发展采用同一种沟道材料,同时满足高性能的开关和探测性能的TFT工艺是很有必要的。基于此我们提出了一种双层沟道薄膜晶体管,其中a-IGZO作为导电层,a-IMO作为光吸收层。它具有和单层a-IGZO TFT相比拟的电学性能,并且可以实现“对可见光盲”的高增益紫外探测。此外,通过适当的栅压调控,我们得到了连续稳定的动态紫外探测。

该论文的第一作者为博士生卢慧玲,此项研究是在深圳TFT与先进显示重点实验室完成,受NSFC (61504003)和深圳科技计划(JCYJ20160510144204207)等项目的支持。论文共同作者还有周晓梁,梁婷,张乐陶和张盛东老师。