Impacto de las composiciones de cationes en el rendimiento de transistores de película delgada con óxido amorfo de indio galio y zinc crecidos mediante deposición de capas atómicas

Este artículo informa sobre el efecto de la composición de cationes en las propiedades eléctricas de transistores de película delgada (TFTs) de óxido amorfo de indio galio y zinc (a-IGZO), donde se utilizó la deposición de capas atómicas (ALD) para depositar una capa de canal de a-IGZO. Los transistores In0.38Ga0.18Zn0.44O a una temperatura de recocido de 200°C mostraron una movilidad de efecto campo (µFE) de 39.4 cm2/V·s, un voltaje umbral (VTH) de −0.12 V, un oscilación de puerta sub umbral (SS) de 0.40 V/década, y una relación ION/OFF de >107, correspondientes a las características de vanguardia de transistores con un canal IGZO pulverizado. Se observó un mayor aumento del valor de μFE para los dispositivos con una mayor fracción de In: el transistor In0.45Ga0.15Zn0.40O tenía un valor de μFE más alto de 48.3 cm2/V·s, VTH de −4.06 V, SS de 0.45 V/década, y una relación ION/OFF de >107. La dependencia de la composición de cationes sobre el rendimiento de los TFTs a-IGZO se explicó analizando la distribución de densidad de estados (DOS) para los dispositivos correspondientes utilizando la variable independiente (IV) experimental y la simulación teórica de Diseño Asistido por Computadora (TCAD).