ترانزستورات الفيلم الرقيق غير المتبلور IGZO TFT عالية الحركة بحوالي 70 سم²/(V s) من خلال التحكم في الأبعاد الرأسية باستخدام PEALD

تُستخدم ترانزستورات الفيلم الرقيق غير المتبلور InGaZnOx (a-IGZO) حاليًا في الشاشات المسطحة نظرًا لخصائصها المفيدة. ومع ذلك، فإن الحركة بحوالي 10 سم²/(V s) لترانزستورات a-IGZO المستخدمة في أجهزة التلفاز العضوية ذات الصمامات الثنائية الباعثة للضوء التجارية ليست مرضية لتطبيقات العرض بدقة عالية مثل تطبيقات الواقع الافتراضي والمُعزز. عمومًا، تعتمد الخصائص الكهربائية لأشباه الموصلات الأكسيدية غير المتبلورة بشدة على تركيبتها الكيميائية؛ حيث يحقق IGZO الغني بالإنديوم (In) حركة عالية تبلغ 50 سم²/(V s). ومع ذلك، فإن ترانزستورات IGZO الغنية بالإنديوم تعاني من مشكلة إضافية وهي جهد العتبة السالب بسبب كثافة الناقلات المرتفعة بطبيعتها. لذلك، سيكون تطوير طريقة فعَّالة لقمع كثافة الناقلات في IGZO الغني بالإنديوم هو الاستراتيجية الرئيسية لتحقيق ترانزستورات a-IGZO عالية الحركة العملية. في هذه الدراسة، نُبلغ أن ترانزستورات IGZO الغنية بالإنديوم مع طبقات ذرية من InOx وZnOx وGaOx مرتبة رأسيًا تظهر أداءً ممتازًا مثل حركات التشبع بحوالي 74 سم²/(V s)، جهد العتبة -1.3 فولت، نسبة التشغيل/الإيقاف 8.9 × 10^8، انزلاق تحت العتبة 0.26 فولت/عقدة، وزيخ الاستجابة 0.2 فولت، مع الحفاظ على كثافة ناقلات معقولة تبلغ حوالي 10^17 سم–3. وجدنا أن التحكم في الأبعاد الرأسية لطبقات IGZO النشطة أمر حاسم لبارامترات أداء TFT مثل الحركة وجهد العتبة. توضح هذه الدراسة المزايا المحتملة لعمليات ترسيب الطبقات الذرية في تصنيع TFT الأكسيدية ذات الحركة الفائقة.