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磁控溅射制备Nb掺杂IZO薄膜光电学性能研究

曹明杰 , 赵明 , 庄大明 , 郭力 , 欧阳良琦 , 孙汝军 , 詹世璐

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.697

通过磁控溅射方法制备一种新型薄膜晶体管有源层材料Nb掺杂的氧化铟锌(IZO)非晶薄膜(a-INZO).运用XRD、光致发光、Hall测试等检测方法分析INZO薄膜微观结构、缺陷状态以及电学性能.光致发光结果表明,INZO相较于Ga掺杂的IZO (IGZO)具有更低的深能级缺陷密度.Hall效应测试结果表明,通过调节溅射过程中氧气流量可有效控制INZO薄膜载流子浓度,使之适合于制备薄膜晶体管(TFT)器件.INZO薄膜迁移率随载流子浓度的变化规律符合渗流传导模型,载流子浓度较低时,迁移率随载流子浓度增加而增加;载流子浓度较高时,迁移率下降,光学数据的分析表明其带尾态宽度较大,结构更无序.提高溅射基底温度可有效提高迁移率,但对薄膜无序度的改善并不明显.

关键词: 无机非金属材料 , Nb掺杂IZO , INZO , 光致发光 , 迁移率 , 磁控溅射

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