喷墨打印高迁移率铟锌锡氧化物薄膜晶体管

作     者：赵泽贤 徐萌 彭聪 张涵 陈龙龙 张建华 李喜峰 Zhao Ze-Xian;Xu Meng;Peng Cong;Zhang Han;Chen Long-Long;Zhang Jian-Hua;Li Xi-Feng

作者机构：上海大学材料科学与工程学院上海200072 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室上海200072 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第12期

页      面：377-384页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2022YFB3603805)资助的课题 

主　　题：喷墨打印 金属氧化物半导体 咖啡环效应 薄膜晶体管 

摘      要：采用喷墨打印工艺制备了铟锌锡氧化物(indium-zinc-tin-oxide,IZTO)半导体薄膜,并应用于底栅顶接触结构薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT).研究了墨水的溶剂成分以及溶质浓度对打印薄膜图案轮廓的影响.结果表明二元溶剂IZTO墨水中乙二醇溶剂可有效平衡溶质向内的马兰戈尼回流与向外的毛细管流,避免了单一溶剂墨水下溶质流动不平衡造成IZTO薄膜的咖啡环状沉积轮廓图案,获得均匀平坦的薄膜图案轮廓和良好接触特性,接触电阻为820Ω,优化后IZTO TFT器件的饱和迁移率达到16.6 cm^(2)/(V·s),阈值电压为0.84 V,开关比高达3.74×10^(9),亚阈值摆幅为0.24 V/dec.通过打印薄膜凝胶化模型解释了IZTO墨水溶剂成分、溶质浓度与最终薄膜形貌的关系.