研究目的
研究采用氩等离子体处理制备低电阻非晶氧化锌锡(a-ZTO)薄膜,优化处理参数,并探究SiOx覆盖层的热稳定性。
研究成果
氩等离子体处理能有效降低非晶氧化锌锡(a-ZTO)薄膜的电阻率,最佳工艺条件为100 W射频功率和60秒处理时间。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)生长的二氧化硅(SiOx)覆盖层可提升热稳定性,使薄膜在230°C退火后电阻仅增加一个数量级。该方法具有成本效益且适用于薄膜晶体管(TFT)制备,但应避免高温退火工艺。
研究不足
未经钝化的氩等离子体处理薄膜热稳定性较差,在250°C以上退火时显著恶化。该方法可能不适用于高温工艺,针对不同膜厚或材料需进行优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用氩等离子体处理降低非晶氧化锌锡(a-ZTO)薄膜电阻率,通过优化处理时间和反应离子刻蚀(RIE)工作功率实现。分别评估有无等离子体增强化学气相沉积(PECVD)二氧化硅(SiOx)覆盖层的热稳定性。
2:样品选择与数据来源:
在2英寸玻璃衬底上室温沉积40纳米厚a-ZTO薄膜,使用射频磁控溅射系统配合氩/氧混合气体(流量比48:2)。等离子体处理前样品先在氧气中400°C退火1小时。
3:实验设备与材料清单:
包括用于薄膜沉积的射频磁控溅射系统、产生氩等离子体的RIE和PECVD系统、测量方阻的HMS-3000霍尔测量系统、SiOx沉积用PECVD设备、钼接触电极的溅射制备系统,以及图案化的干法刻蚀和剥离工艺。
4:实验流程与操作步骤:
a) 沉积a-ZTO薄膜并退火后,以不同功率和时间进行氩等离子体处理,测量方阻,最后在空气中230°C退火0.5小时;b) 使用PECVD沉积不同SiH4/N2O比例的SiOx覆盖层,经图案化后沉积钼电极,进行不同温度退火并测量方阻。
5:5小时;b) 使用PECVD沉积不同SiH4/N2O比例的SiOx覆盖层,经图案化后沉积钼电极,进行不同温度退火并测量方阻。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用HMS-3000系统测量方阻数据,通过分析确定最佳处理条件及其热稳定性影响。
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