《表1 已工业应用的3种薄膜晶体管对比》

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《金属氧化物薄膜晶体管发展及其应用》

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薄膜晶体管的发展历程[3]如图5所示。薄膜晶体管是历史最悠久的电子器件，拥有80多年的发展历史。薄膜晶体管在1925年被发明，由Lilienfeld[4]和Heil[5]于1930年获得专利。当时限于半导体材料和真空技术生产薄膜技术，第一次关于薄膜晶体管的报告实际上只是概念专利，没有实际生产出来。直到1962年Weimer[6]在RCA实验室制备出了第一个薄膜晶体管。当时Weimer使用真空蒸发技术沉积金电极，多晶n型硫化镉（CdS）作为半导体，一氧化硅作为栅介质，利用掩膜版进行图形化。在薄膜晶体管的发展历程中，主要包括有非晶硅薄膜晶体管，多晶硅薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管。在最初的平板显示中应用的材料使用较多的是a-Si:H，但是氢化非晶硅具有电子迁移率低，对光比较敏感，容易引起光退化等缺点，因此低温多晶硅登上了历史的舞台，低温多晶硅的迁移率可以达到30～100 cm2V-1s-1，但是低温多晶硅的均匀性差，还需要较高的淀积工艺温度。2003年，Hosono等[7]成功制备出了氧化物半导体铟镓锌氧（IGZO），开启了氧化物半导体的时代。氧化物半导体具有较高的一致性，10～100 cm2V-1s-1左右的迁移率，工艺温度较低，使其逐渐成为新一代薄膜晶体管材料。几种材料的对比如表1所示[8]。