《表2 不同源漏电极a-IGZO TFT的特性参数Tab.2 Electrical parameters of the a-IGZO TFTs with different S/D electrode

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《非晶铟镓锌氧薄膜晶体管钼/铜源漏电极的研究》

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采用表1所示工艺参数制备的单层Mo电极a-IGZO TFT器件的转移特性曲线如图5所示，提取的各项特性参数列于表2。我们注意到，在不同溅射功率下，单层Mo电极a-IGZO TFT特性差异较大。当Mo溅射功率逐渐升高时，a-IGZO TFT的关态电流（Ioff）逐渐升高（从9.2×10-12A到3.2×10-9A），电流开关比（Ion/Ioff）逐渐减小（从5.0×106到1.5×104），亚阈值摆幅（SS）也逐渐增大（从3.3 V/dec到4.0 V/dec），即器件特性明显变差。图5所示的特性差异主要表现在关态区域和反向亚阈值区域，该区域的特性一般由前沟道和背沟道状态共同决定。参考非晶硅TFT的相关物理机制[4]，我们推测在功率过大时，Mo源漏电极在有源层界面处可能发生一定程度的扩散，游离的Mo原子有可能进入有源层，增强了沟道区导电特性，从而发生了Ioff升高的现象。此外，结合单层金属薄膜的测试结果来看，随着溅射功率的升高，Mo薄膜表面粗糙度逐渐增大，这可能会增加a-IGZO薄膜内部或界面处的缺陷态密度，并进而使器件电学特性变差。根据图5，随着溅射功率的升高，器件的阈值电压有所降低，这可能是因为溅射功率较高时源漏电极与有源层接触区具有较高的氧空位（载流子）浓度，从而导致器件的开启电压有所降低。另外，我们还测试了50 W成膜Mo电极器件的输出特性曲线（见图5插图）。我们注意到输出曲线并未出现电流拥挤（Current crowding）现象，这证明源漏电极与有源层之间具有较好的接触特性。