基于双层栅介质的α-ITZO TFT数值模拟与优化

摘要： 本研究利用SILVACO-ATLAS软件，通过数值模拟对底栅非晶铟锡锌氧化物薄膜晶体管（a-ITZO TFT）的性能进行了优化研究。优化过程聚焦于栅介质结构设计，具体包括介质层厚度、层数及材料选择。计算获得的电学特性参数包括：单位面积栅电容（Ci）、导通电流（Ion）、开关电流比（Ion/Ioff）、阈值电压（VT）、场效应迁移率（IFE）、亚阈值摆幅（SS）以及a-ITZO沟道电阻率（q）。结果表明：在相同物理厚度条件下，采用双层介质（SiO2/HfO2）且总厚度较大（BDT=70 nm）时，其电学响应性能优于单层介质TFT。最终优化获得的参数为：Ci=3.45×10?? F/cm2，Ion=4.12×10?? A，IFE=29.34 cm2·V?1·s?1，Ion/Ioff=4.67×10?，VT=-0.45 V，SS=6.42×10?2 V/dec，q=2.60×10?2 Ω·cm。