IEEE EDL 六月刊发表我实验室论文

国际微电子领域权威期刊IEEE Electron Device Letters今年第六期刊登了我实验室论文“Low-Voltage a-InGaZnO Thin-Film Transistors With Anodized Thin HfO₂ Gate Dielectric”（文章链接：http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7086040）。

非晶铟镓锌氧薄膜晶体管（a-IGZO TFT）具有比非晶硅（a-Si:H）TFT高得多的迁移率，很有潜力应用于高分辨率高速显示中。随着显示技术的快速发展，低压低功耗元件在便携式电池供电设备中的需求越来越多。降低TFT的工作电压可以通过减薄栅介质的厚度或者采用高k介质实现。但是，常用的栅介质，如等离子增强化学汽相淀积（PECVD）生长的SiO₂，当其很薄时，泄漏电流可能太大而不能接受。采用高k栅介质可以在增大栅极电容的同时避免过大的栅泄漏电流。在高k介质中，氧化铪（HfO₂）被认为是一种优秀的高k材料，广泛应用在纳米CMOS中。目前，常采用原子层淀积（ALD）生长HfO₂薄膜。但是，ALD长膜速率慢，需要单独的淀积设备，这会提高制造成本，阻碍其在大尺寸量产中的应用。与之相比，阳极氧化技术成本低、适合于大面积应用。

在这项工作中，我们对阳极氧化金属Hf得到的薄HfO₂介质进行了研究，并在室温下制作了阳极氧化薄HfO₂作为栅介质的a-IGZO TFT。阳极氧化HfO₂薄膜存在良好的介质特性，即高介电常数和低泄漏电流。采用阳极氧化的薄HfO₂介质制备的全室温IGZO TFT具有很好的晶体管特性，可以在低电压2V下工作。因此，采用阳极氧化薄HfO₂栅介质能够制备出低压大驱动力的a-IGZO TFT。

该论文的第一作者为博士生邵阳同学，共同作者还包括肖祥、贺鑫、邓伟同学和张盛东老师，在此向他们表示祝贺。此项研究是在深圳薄膜晶体管与先进显示重点实验室（Shenzhen TFT and Advanced Display Lab）重点实验室完成，受NSFC（61274084）和深圳科技计划（JCYJ20140417144423195）项目的资助。