Dielectricos multicomponentes TaO/SiO para TFTs de óxido amorfo
Autores: Martins, Jorge; Kiazadeh, Asal; Pinto, Joana V.; Rovisco, Ana; Gonçalves, Tiago; Deuermeier, Jonas; Alves, Eduardo; Martins, Rodrigo; Fortunato, Elvira; Barquinha, Pedro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Dielectricos multicomponentes TaO/SiO para TFTs de óxido amorfo
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales electrónicos, ópticos y magnéticos
Palabras clave
Soplando
Dieléctrico de compuerta
SiO
TaO
TFTs
Propiedades de interfaz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Se utilizó la co-sputtering de SiO y TaO de alta calidad para fabricar pilas de dieléctrico de puerta multicomponente para transistores de película delgada de In-Ga-Zn-O (TFT IGZO) bajo un bajo presupuesto térmico general (T = 150 grados C). La caracterización de las capas multicomponente y de las características de funcionamiento de los TFT (empleándolos) se realizó en términos de rendimiento estático, fiabilidad y estabilidad para entender el papel de la incorporación del material de alta calidad en la pila de dieléctrico de puerta. Se demuestra que las desventajas inherentes del material de alta calidad, como las peores propiedades de interfaz y un mal aislamiento de puerta, pueden ser contrarrestadas por la inclusión de SiO, tanto mezclado con TaO como en capas interfaciales delgadas. Una pila que comprende una película de (TaO)(SiO) con x = 69 y una delgada película de SiO en la interfaz con IGZO resultó en los TFT de mejor rendimiento, con movilidad de efecto de campo (u) ~ 16 cm/Vs, pendiente de subumbral (SS) ~ 0.15 V/dec y una relación on/off que supera 10. Se observaron desplazamientos anómalos durante el estrés de sesgo de puerta positivo (PGBS), seguidos de recuperaciones muy lentas (constante de tiempo que supera 8 x 10 s), y el análisis de los procesos de estrés y recuperación para las diferentes pilas de dieléctrico de puerta mostró que el mecanismo relevante no está dominado por las interfaces, sino que parece estar relacionado con la migración de especies cargadas en el dieléctrico. Se demuestra que la incorporación de capas adicionales de SiO en la pila de dieléctrico de puerta contrarresta efectivamente este desplazamiento anómalo. Este enfoque de pila de dieléctrico de puerta multicapa está en línea con las necesidades de electrónica de gran área y flexible, produciendo dispositivos fiables con un rendimiento adecuado para una integración exitosa en nuevas aplicaciones electrónicas.
Descripción
Se utilizó la co-sputtering de SiO y TaO de alta calidad para fabricar pilas de dieléctrico de puerta multicomponente para transistores de película delgada de In-Ga-Zn-O (TFT IGZO) bajo un bajo presupuesto térmico general (T = 150 grados C). La caracterización de las capas multicomponente y de las características de funcionamiento de los TFT (empleándolos) se realizó en términos de rendimiento estático, fiabilidad y estabilidad para entender el papel de la incorporación del material de alta calidad en la pila de dieléctrico de puerta. Se demuestra que las desventajas inherentes del material de alta calidad, como las peores propiedades de interfaz y un mal aislamiento de puerta, pueden ser contrarrestadas por la inclusión de SiO, tanto mezclado con TaO como en capas interfaciales delgadas. Una pila que comprende una película de (TaO)(SiO) con x = 69 y una delgada película de SiO en la interfaz con IGZO resultó en los TFT de mejor rendimiento, con movilidad de efecto de campo (u) ~ 16 cm/Vs, pendiente de subumbral (SS) ~ 0.15 V/dec y una relación on/off que supera 10. Se observaron desplazamientos anómalos durante el estrés de sesgo de puerta positivo (PGBS), seguidos de recuperaciones muy lentas (constante de tiempo que supera 8 x 10 s), y el análisis de los procesos de estrés y recuperación para las diferentes pilas de dieléctrico de puerta mostró que el mecanismo relevante no está dominado por las interfaces, sino que parece estar relacionado con la migración de especies cargadas en el dieléctrico. Se demuestra que la incorporación de capas adicionales de SiO en la pila de dieléctrico de puerta contrarresta efectivamente este desplazamiento anómalo. Este enfoque de pila de dieléctrico de puerta multicapa está en línea con las necesidades de electrónica de gran área y flexible, produciendo dispositivos fiables con un rendimiento adecuado para una integración exitosa en nuevas aplicaciones electrónicas.