Y掺杂SnO薄膜及其p型沟道薄膜晶体管研究

项目名称： Y掺杂SnO薄膜及其p型沟道薄膜晶体管研究

项目编号： No.61076081

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2011

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 曹鸿涛

作者单位： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所

项目金额： 15万元

中文摘要： 电学性能调控是 p 型氧化物半导体材料的关键科学问题。本项目用电子束蒸发结合后续退火工艺制备 Y 掺杂的 SnO 这一新型 p 型氧化物半导体薄膜，实现 SnO 薄膜的空穴浓度在较宽的范围内可控调制，探索它在 p 型沟道薄膜晶体管中的应用，掌握 Y 掺杂浓度-沟道层电学性能-薄膜晶体管关键性能之间的影响和作用关系。预期获得空穴浓度大于 5×16 cm-3、电阻率小于 50 Ω 的 Y 掺杂 SnO薄膜，并制备出场效应迁移率大于 0.5 cm2V-1s-1 的 p 沟道薄膜晶体管。本项目研究具有一定的创新性，其一在制备纯相 SnO 薄膜方面拥有专利技术，其二本项目将阐明 Y 掺杂浓度-SnO 空穴浓度耦合对应关系。通过本项目研究，对 p 型氧化物半导体材料的研究提供新的思路，并为研发、构筑电子学器件提供材料基础和必要的理论探索。

中文关键词： p 型氧化物半导体；p 型氧化物薄膜晶体管；Y 掺杂

英文摘要： Electrical properties modulation is a key scientific point in p-type oxide semiconductor materials research. In this project, a noval p-type oxide semiconductor film, Y-doped SnO, will be prepared by e-beam evaporation and post-annealing process, and its application on p-channel thin film transistor will be investigated as well. The three crucial parameters, i.e., yttrium doping level, electrical properties of SnO:Y channel, and TFT performance, will be corelated comprehensively. Eventually, Y doped SnO thin films with hole concentration larger than 5×(16) cm-3, resistivity less than 50 ?ocm , and p-channel thin film transistors with field effect mobility bigger than 0.5 cm2V-1s-1 will be fabricated and advanced. This project is innovative on the basis of fabrication of pure phase SnO thin film and clarification of the coupling relationship between the doping level and hole concentration.

英文关键词： p-type oxide semiconductor; p-channel thin film transistor; yttrium doping