Влияние параметров анодизации на диэлектрический слой оксида алюминия тонкопленочных транзисторов

Вот обзор протокола. Начнем с подготовки электролитического раствора, смешивания воды, этиленгликоль и тартаровой кислоты. После этого, подложки стеклянные слайды должны быть очищены с помощью sonication в щелочном моющих средств решение, ацетон и изопропанол следуют ОЧИСТКИ плазмы РФ.

Строительство TFT делается путем депонирования алюминиевого электрода на чистые стеклянные субстраты. Затем анодирование в алюминиевый оксид распыления активного слоя оксида цинка и теплового испарения электродов источника стока. Процесс асодизации алюминия осуществляется путем погружения в алюминиевый стеклянный субстрат и позолоченный лист из нержавеющей стали, подключенный к блоку измерения источника.

Процесс начинается с применения постоянного тока в системе с напряжением, увеличиваемым линейно, до конечного напряжения, которое определяет толщину оксида. Таким образом, напряжение сохраняется постоянным до тех пор, пока ток по всей системе падает до нуля. Электрическая характеристика TFTs выполняется путем подключения двойного канала источника измерения блока ворот, стока и исходных электродов.

Кривая передачи получена путем изменения напряжения ворот при постоянном напряжении источника стока и измерения тока источника стока. Электрическая мобильность может быть определена по кривой передачи TFT. Конструкция экспериментов Placket-Burman осуществляется путем маркировки факторов анодизации, в зависимости от того, какая поездка от низкого до высокого уровня определяется экспериментальными условиями.

Матрица Плакет-Бурмана состоит из двенадцати экспериментальных запусков, которые соответствуют различным сочетаниям факторов анодизации в предопределенных уровнях. Мы представляем здесь в протоколе для создания цинка оксида олова заполненные транзисторы с использованием анодированного оксида алюминия в качестве ворот диэлектрический слой. Мы показываем, что можно оптимизировать производительность TFTS, изменяя только параметры процесса асодизации диэлектриц ворот.

Электролитический раствор готовится путем смешивания 84 мл этиленгликоль до 1,5 г тартаровой кислоты. Поэтому добавьте в раствор 16 мл деионизированной воды, аккуратно встряхните раствор. После этого перемешайте раствор в течение примерно 30 минут до полного растворения тартаровой кислоты.

Подготовь два раствора запасов из гидроксида аммиака для регулировки рН электролита. Более концентрированный раствор может быть около 28%и менее концентрированным около 2%Сделать грубую регулировку рН с использованием более концентрированного раствора гидроксида аммония. Когда рН близок к желаемому значению, пять или шесть, используйте менее концентрированный раствор для тонкой регулировки рН.

Процедура очистки субстрата начинается с звукового подложки стекла в щелочном моющих средствах, 5% в объеме при 16 градусах Цельсия в течение 50 минут. После этого субстраты обильно промываются деионизированной водой для удаления любых остатков. Высушите субстрат, дуя чистым, сухим воздухом или азотом.

Высушенные субстраты sonicated снова в ацетоне в течение пяти минут. Удалить из ацетона и снова высохнуть в чистом сухом воздухе или азоте. Sonicate еще раз в изопропанол в течение пяти минут.

Удалить из изопропанола и повторить процедуру сушки. Загрузите субстраты в очиститель плазмы RF и эвакуируйте камеру. Когда вакуум будет достигнут, включите RF на средней мощности и оставить на пять минут, чтобы закончить процедуру очистки.

Удалите субстраты из плазменного очистителя и загрузите их в держатель образца с соответствующими теневыми масками для теплового испарения электрода алюминиевых ворот. Теневая маска, является нержавеющей лазерной резки листа, который определяет области алюминиевых ворот электрода. Вставьте стекло скользит в камеру теплового испарения и начать процедуру осаждения.

Депозит алюминиевых ворот электрода с тонкой контролем скорости испарения и окончательной толщины пленки. После испарения удалите образцы из камеры. И проверьте, правильно ли электроды были с хранением.

Анодизация электрода алюминиевых ворот начинается с подключения алюминиевого покрытия стеклянной горки и позолоченный лист из нержавеющей стали к клипу разъемы. Таким образом, электроды погружаются в электролитический раствор, а кабели подключаются к блоку Source-Measure. Нанесите постоянный ток на электроды.

Падение напряжения должно увеличиваться линейно, демонстрируя, что рост оксида алюминия происходит должным образом. Когда установленное окончательное напряжение будет достигнуто, переключитесь на режим постоянного напряжения и подождите, пока ток упадет до нуля. После завершения процедуры анодизации обильно промойте субстрат в деионизированной воде.

И закончить путем сушки субстрата в сухом, чистом воздухе или азоте. Осаждение транзисторного активного слоя осуществляется путем вставки субстрата с анодизированным слоем оксида алюминия в соответствующие маски тени. Маски позволят селективное покрытие оксида цинка во время распыления осаждения.

Вставьте образцы в эту камеру распыления и инициировать процесс осаждения. Управление скоростью осаждения распыления и окончательной толщиной активного слоя TFT. После распыления осаждения удалите образцы из камеры и подготовьте их к тепловому испарению стока и исходных электродов.

Изготовление транзистора заключается путем испарения алюминиевого стока и исходных электродов путем теплового испарения с использованием соответствующих теневых масок. Конструкция использованной маски позволяет изготовлять по три транзистора в каждом субстрате. Вставьте образцы в камеру испарения и инициировать процедуру осаждения.

После испарения алюминиевого стока и исходных электродов удалите образцы из камеры. Удалите образцы из масок и проверьте электроды. Транзисторы готовы к электрической характеристике.

Электрическая характеристика TFT выполняется путем контакта с дренажными, исходными и воротами электродов с помощью пружинных разъемов зонда. Таким образом, электроды подключены к двойному источнику канала и единице измерения. Характерные кривые транзистора получаются путем поляризации стока и исходных электродов, а также электрода ворот и измерения тока канала.

Анализ электрических параметров TFT осуществляется путем построения кривой передачи TFT и квадратного корня дренажного тока в качестве функции напряжения ворот. Наклон кривой позволяет определить мобильность устройства. Перехват наклона кривой с осью X определяет пороговое напряжение TFT.

Анализ полученных результатов кривизны Placket-Burman дизайн экспериментов, может быть выполнен с помощью программного обеспечения анализа, таких как Chemoface. Выберите экспериментальный дизайн и введите входные данные. Таким образом, рассчитать соответствующие эффекты для каждого параметра анодизации и проанализировать результаты путем построения данных в Парето диаграммы эффектов.

Диаграмма Парето позволяет ранжировать факторы анодизации по влиянию на определенный параметр реакции устройства, такой как мобильность TFT. Таким образом, Placket-Burman полезен по ряду различных причин. Во-первых, это позволяет изучать ряд различных факторов, систематически и одновременно.

Используя такие статистические подходы, как ANOVA и регрессия, она позволяет количественно и, понять наиболее значимые факторы и наименее значимые факторы, влияющие на процесс анодизации. Поэтому мы считаем, что подход Плакет-Бурман очень ценен в печатной электронике. Это позволяет быстро и эффективно проверять различные факторы и оптимизировать факторы очень системно и быстро.

Хотя мы разработали этот подход для анодизации, он может быть использован во многих других областях в рамках печатной электронной разработки.