研究目的
研究通过反应共溅射法沉积的铝掺杂SnOx薄膜的特性,重点考察其电学、结构、光学及粘附性能,以评估其在透明柔性电子器件中的潜在应用。
研究成果
掺铝氧化锡薄膜展现出更优的半导体特性、更少的氧空位、高光学透过率以及对柔性基板的良好附着力,使其适用于透明柔性薄膜晶体管应用。
研究不足
该研究仅限于特定的铝掺杂浓度(最高2.24原子百分比)、室温和低温(150°C)处理条件,且缺乏超过14天的长期稳定性测试。粘附强度仅通过胶带剥离能力进行了定性评估,未进行定量测量。
1:实验设计与方法选择:
采用射频反应磁控共溅射技术在O2/Ar混合气体环境下,使用锡和铝靶材制备底栅薄膜晶体管。分析了电学、结构、光学及粘附性能。
2:样品选择与数据来源:
在Si/SiO2和聚酰亚胺衬底上制备了不同铝掺杂浓度(0、1.20、2.24原子%)的样品。
3:24原子%)的样品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:溅射系统、光谱椭偏仪(MG-1000)、场发射扫描电子显微镜(S5300)、X射线光电子能谱仪(Multilab 2000)、霍尔测量系统(HMS-5300)、高分辨X射线衍射仪(D8 Discover)、紫外-可见分光光度计(UV-2450)、剥离测试仪(AD4935-50N)、美纹纸胶带(GT2)、源表(2400)。材料包括锡(99.999%)和铝(99.999%)靶材、O2/Ar气体、锡掺杂氧化铟电极材料。
4:0)、场发射扫描电子显微镜(S5300)、X射线光电子能谱仪(Multilab 2000)、霍尔测量系统(HMS-5300)、高分辨X射线衍射仪(D8 Discover)、紫外-可见分光光度计(UV-2450)、剥离测试仪(AD4935-50N)、美纹纸胶带(GT2)、源表(2400)。材料包括锡(999%)和铝(999%)靶材、O2/Ar气体、锡掺杂氧化铟电极材料。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:室温下沉积10 nm厚薄膜,150°C退火1小时,使用半导体分析仪进行电学测量,XPS分析,霍尔测量,XRD测试,透射率测量,剥离测试。
5:数据分析方法:
XPS峰位解卷积、霍尔效应计算、Tauc图法求带隙、电学参数统计分析。
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获取完整内容-
X-ray photoelectron spectroscopy
Multilab 2000
Thermo Scientific Ltd.
Used to analyze chemical compositions and bonding states of the films.
-
UV-visible spectrophotometer
UV-2450
Shimadzu Corp.
Used to assess optical transmittance of the films.
-
spectroscopic ellipsometer
MG-1000
Nano-View Co.
Used to confirm the thickness of the deposited films.
-
field effect scanning electron microscope
S5300
Hitachi Inc.
Used to confirm the thickness and morphology of the films.
-
Hall measurement system
HMS-5300
Ecopia
Used to measure carrier densities using the Van der Pauw configuration.
-
high-resolution X-ray diffraction
D8 Discover
Bruker AXS Ltd.
Used to evaluate crystallinity of the films.
-
peel tester stand
AD4935-50N
And Inc.
Used to measure adhesion strength between films and substrates.
-
duct tape
GT2
3M Espe
Used in peel tests to evaluate adhesion.
-
source meter
2400
Keithley Inc.
Used for four-point probing to measure sheet resistance.
-
semiconductor analyzer
HP4145B
HP
Used to measure electrical performance of TFTs.
-
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