双栅氧化锌薄膜晶体管的模拟特性研究_微电子学.doc

摘要:在21世纪，平板显示必将成为显示领域的主流，而绝大多数的平板显示器件,都是有源矩阵液晶显示器件。有源矩阵液晶显示技术是采用微电子技术与液晶显示技术相结合的一种平板显示技术。通过使用薄膜晶体管作为控制元件和存贮电容, 而从大大提高器件的性能和实现高清晰的显示。

传统薄膜晶体管主要基于非晶硅和多晶硅材料，但是由于硅基材料的低透光率和严重的光敏性，降低了像素开口率，从而限制了显示器的显示性能。而氧化锌由于其材料的高透光，较高的载流子迁移率和制作工艺简单，此成为人们关注的焦点。双栅结构的场效应晶体管可以提高晶体管的驱动电流，改善晶体管的亚阈特性，改善晶体管对短沟道效应的敏感性，以及抑制晶体管漏电流，所以考虑通过采用双栅结构的氧化锌薄膜晶体管来进一步优化性能。

本文使用silvaco软件仿真了双栅薄膜晶体管的电学特性，同时也考虑了界面因素对于其阈值电压和压阈值摆幅的影响。

关键词：氧化锌；薄膜晶体管；双栅；阈值电压；界面电荷

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-3

1.1 课题的研究背景及意义-3

1.2 国内外概况-3

1.3本课题的研究内容-4

1.4课题的研究方法和步骤-4

第2章 silvaco软件介绍-5

2.1 silvaco 简介-5

2.1.1 主要主件-5

2.1.2 目录结构-8

2.1.3文件类型-9

2.2 silvaco 仿真-9

2.2.1数值计算-9

2.2.2基于物理的计算-10

第3章 氧化锌薄膜晶体管概述-11

3.1.  ZnO材料的基本性质-11

3.2.   ZnO薄膜晶体管的发展-11

3.3.   ZnO薄膜晶体管在LCD中的应用-12

3.4  ZnO薄膜晶体管的器件结构-13

3、5   ZnO薄膜晶体管工作原理-14

3.5.1 ZnO薄膜晶体管的电流电压关系-14

3.5.2  ZnO薄膜晶体管的转移特性-15

第4章 双栅氧化锌薄膜晶体管-17

4.1  双栅氧化锌薄膜晶体管的结构-17

4.2  仿真所选择的模型、材料参数、及缺陷参数-18

4.2.1 仿真选择的物理模型-18

4.2.2 仿真所使用的ZnO的材料参数-18

4.2.3  仿真中所使用的ZnO晶粒间界的缺陷参数-18

4.3  双栅氧化锌薄膜晶体管的电学特性仿真分析-19

第5章 探讨界面特性对于器件性能的影响-21

5.1  仿真不同界面电荷情况时器件的电学特性及分析-21

5.2  结论-24

第6章 结论与展望-25

6.1 结论及不足之处-25

6.2 未来展望-25

参考文献-26

致谢-27

附录A：单栅氧化锌薄膜晶体管仿真程序-29

附录B：双栅氧化锌薄膜晶体管仿真程序-31