氮掺杂非晶铟镓锌氧薄膜晶体管中的化学键

摘要： 我们利用X射线光电子能谱仪（XPS）研究了氮掺杂非晶铟镓锌氧（a-IGZO:N）薄膜中的化学键。低浓度氮掺杂时，掺杂的氮原子优先与镓阳离子结合形成稳定的Ga-N键；而高浓度氮掺杂时，除Ga-N键外还会形成稳定性较差的In-N和Zn-N键。稳定的Ga-N键及少量缺陷使得氧空位（VO）更难发生变化，从而让采用低掺杂a-IGZO:N沟道层的薄膜晶体管（TFTs）具有更好的稳定性。相反，不稳定的In-N和Zn-N键以及过量缺陷会导致氧空位更易改变，因此高氮掺杂的a-IGZO:N TFTs稳定性较差。