Origines de la haute mobilité et de la faible tension de fonctionnement des TFTs à oxyde amorphe : structure électronique, transport d'électrons, défauts et dopage

Les semiconducteurs à oxyde amorphe (AOS) sont attendus comme nouveaux matériaux de canal dans les transistors à film mince (TFT) pour des écrans à écran plat de grande taille et/ou flexibles et d'autres dispositifs de géante microélectronique. Jusqu'à présent, de nombreux prototypes d'écrans ont été démontrés au cours de ces quatre dernières années depuis le premier rapport sur les TFTs AOS. La caractéristique la plus marquante des TFTs AOS est qu'ils fonctionnent avec de bonnes performances même s'ils sont fabriqués à basses températures sans traitement de passivation des défauts. Les mobilités des TFT dépassent 10 cm²/(V ldr s), ce qui est plus de dix fois supérieur à celles des dispositifs à semi-conducteurs amorphes conventionnels. De plus, ils fonctionnent à de faibles tensions, par exemple, <5V en raison de leurs petites variations de tension de sous-seuil. Ces caractéristiques indiquent que le transport d'électrons dans les semiconducteurs à oxyde est insensible aux structures aléatoires et que ces oxydes ne forment pas de défauts de haute densité qui affectent le transport d'électrons et le fonctionnement des TFT. Dans cet article, nous discutons des origines des caractéristiques marquantes des dispositifs AOS du point de vue de la science des matériaux des AOS.