氧化物TFT

          目前，薄膜晶体管（TFT）最主要的应用是在有源显示中作为像素单元的开关器件和驱动器件。普遍认为下一代显示器将具有如下特点：更大的尺寸，更高的分辨率，栅/源驱动电路集成，3D显示，柔性显示和全透明显示等等。随着技术的不断发展，那些只有在科幻电影中才会出现的各种奇异显示器将逐渐走进我们的生活。可是，先进的显示技术对作为其核心组成部件的TFT基板提出了更高的要求。

图1. Si材料和金属氧化物半导体材料导电沟道及载流子传输路径比较（K. Nomura et. al, Nature, Vol. 432, No. 7016, PP. 488-492, Nov. 2004 ）

 图2 基于氧化物TFT的超薄OLED电视机                           图3 柔性显示屏

          传统的非晶硅TFT面临的主要问题是迁移率低和器件稳定性差，已不能满足大尺寸高分辨率显示的要求；而多晶硅TFT由于器件性能均匀性较差且生产成本高，不大可能大面积生产。近年来，金属氧化物半导体被认为最有希望取代硅基材料而作为TFT的沟道材料，其主要以非晶氧化铟镓锌（a-IGZO）为代表。非晶氧化物TFT主要具有以下优点：1）较高的迁移率，能满足有机发光二极管（AMOLED）和大尺寸高分辨率（AMLCD）的要求；2）器件性能均匀，适合大面积生产；3）可低温下制备，从而实现柔性显示；4）禁带宽度约为3.5 eV，使其在可见光下透明，有希望实现全透明显示。在a-IGZO TFT方面，我们的研究内容主要包括以下几个方面：

          器件结构的研究，开发适合工业生产的氧化物TFT加工技术；

          低温栅介质的制备；

          器件可靠性及模型研究；

          高性能氧化物TFT电路的设计与制备等。

          另外，我们也致力于研究新的氧化物半导体材料，期望得到比a-IGZO更高的载流子迁移率。同时，利用氧化物半导体宽禁带的特点，我们也在探索其在光传感器方面的应用。