研究目的
制备高性能自对准顶栅薄膜晶体管，其采用由In2O3和IGZO层组成的双沟道结构，以改善迁移率和阈值电压控制等电学特性。
研究成果
双通道TFTs的迁移率（34.3 cm2/Vs）较单层a-IGZO TFTs（10.2 cm2/Vs）显著提升，具有负阈值电压（-3.35 V）、良好的亚阈值摆幅（0.44 V/十倍频程）以及高开关电流比（10^6）。器件展现出优异的空间均匀性，表明薄In2O3层保持非晶态且未影响性能。该方法有望应用于高速、高分辨率显示领域。
研究不足
使用薄In2O3薄膜以避免结晶和负阈值电压问题可能会限制迁移率的进一步提升；该工艺特定于自对准顶栅结构，可能无法直接适用于其他TFT架构。
1：实验设计与方法选择：
本实验采用溅射和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术在玻璃基板上制备自对准顶栅双沟道薄膜晶体管（TFT），重点对比单层非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）TFT的性能表现。理论模型包含场效应迁移率和亚阈值摆幅的计算公式。
2：样品选择与数据来源：
使用2英寸玻璃基板。样品包括双沟道（IGZO与In2O3层叠）TFT及用于对比的单层a-IGZO TFT。
3：实验设备与材料清单：
设备包含用于沉积a-IGZO和In2O3薄膜的直流溅射系统、SiO2沉积用PECVD、干法刻蚀工具、等离子体处理系统（N2O与Ar等离子体）及退火炉。材料包括玻璃基板、a-IGZO、In2O3、SiO2、钼（Mo）栅极与电极材料、刻蚀用盐酸。
4：SiO钼（Mo）栅极与电极材料、刻蚀用盐酸。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：工艺流程：通过溅射沉积40nm a-IGZO和5-6nm In2O3；盐酸刻蚀图案化；N2O等离子体处理；PECVD沉积200nm SiO2栅绝缘层；300°C氧气氛围退火；沉积并图案化Mo栅极与SiO2；Ar等离子体处理源漏区；沉积200nm SiO2钝化层；图案化接触孔；通过剥离工艺沉积并图案化Mo源漏电极。
5：数据分析方法：
通过转移特性曲线的标准公式计算电学特性（迁移率、阈值电压、亚阈值摆幅）。通过测试基板不同位置的多个器件评估均匀性。
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direct current sputtering system
Used for depositing a-IGZO and In2O3 thin films on the glass substrate.
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plasma enhanced chemical vapor deposition system
PECVD
Used for depositing SiO2 layers as gate insulator and passivation.
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dry etching tool
Used for patterning the active layer, gate metal, gate insulator, and contact holes.
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plasma treatment system
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annealing furnace
Used for annealing the devices at high temperature in O2 ambient.
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