顯示器用氧化鋅薄膜電晶體研發

Abstract

近年來平面顯示器朝向大面積方向快速發展，以非晶態或多晶態矽材料作成主動 式驅動電路的成本也隨顯示器面積增大而增加。為了簡化製程及免除昂貴的真空設 備，以化學溶液法搭配後續之噴墨印刷技術或微接觸印刷技術是目前最被期待的新技 術。此新技術可在大氣環境下採用氧化物半導體材料製作薄膜電晶體。在不久將來可 為顯示器驅動電路技術帶來新的突破。 氧化物半導體可用於薄膜電晶體者以氧化鋅薄膜最有潛力。而且近年來國外研究 也有報導。本實驗室過去兩年已經投入此領域，以化學溶液法完成了低溫下製作 Zn(1-X)MgXO 薄膜電晶體初步研究，開關比可達10 的6 次方(x=0.25)，成果良好，已予 發表。然而缺點是鎂離子摻雜量過高以致電子遷移率稍低。如何達到良好的ID-VD 特性 並能夠提高遷移率乃是未來的主要研究目標。 本計畫擬以兩年期間完成上述目標。第一年主要工作是系統的嘗試各類陽離子摻 雜在氧化鋅薄膜中，製作成薄膜電晶體。期能確認數種摻雜在低濃度下(x<0.05)即能得 到開關比可達10 的6 次方。第二年將以第一年的成果為基礎進行摻雜氧化鋅薄膜的雷 射退火製程研究。雷射退火兼具快速及區域化操作的優點，目前是多矽晶薄膜電晶體 的業界標準製程之一。使半導體部份得到較大之晶粒，減少晶界，以增加電子遷移率。