強誘電体ゲートを用いた大電流透明薄膜トランジスタの研究

利用铁电栅极的大电流透明薄膜晶体管的研究

• 批准号: 17656105
• 负责人: 徳光 永輔
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656105/
• 关键词: 電子・電気材料; 電子デバイス・機器; 強誘電体; 薄膜トランジスタ; 酸化物半導体; メモリ; 透明トランジスタ; 強誘電体ゲート; チタン酸ランタンビスマス; インジウム・スズ酸化物; ディスプレイ

本研究の目的は、強誘電体をゲート絶縁膜に用いて、従来素子よりも遙かに大きな電流を制御できる透明薄膜トランジスタを実現することである。本年度は、昨年度の基礎的な検討を踏まえ、素子を石英基板上に形成して透明薄膜トランジスタの試作し、特性を評価した。強誘電体には昨年同様に(Bi, La)_4Ti_3O_<12>(BLT)、チャネルには導電性酸化物のインジウム・スズ酸化物(ITO)を用いている。最初に、昨年度まで用いていたPt/Tiの金属電極に代わって、透明素子を作製するためにITOを電極材料としてトランジスタをSiO_2/Si基板上に作製したところ,オン電流0.5mA、オフ電流10^<-10>Aとオンオフ比10^6以上の良好なトランジスタ特性が得られた。特にオフ電流は、Pt/Ti電極を用いた場合と比較して3桁以上の顕著な低減が認められた。これは、ITOを下部電極として強誘電体を形成した場合には、Pt/Ti電極を用いた場合と比較して表面平坦性が改善されることが原因と考えられ、昨年度強誘電体を機械研磨して表面を平坦化した場合に小さなオフ電流が得られたことと同様の結果である。次に、ITOを電極として石英基板上に透明のITOチャネル強誘電体ゲートトランジスタを作製した。その結果、可視光領域で60-80%の透過率が得られた。またオン電流0.5mA、オフ電流10^<-10>A以下、オンオフ比10^6以上と、ほぼ目標とする電気的特性を達成できた。また不揮発性メモリとしても素子が機能することを確認し、1日以上のデータ保持特性を確認した。さらに、高誘電率材料のBi_<1.5>Zn_<1.0>Nb_<1.5>O_7をゲート絶縁膜に用いたITOチャネル薄膜トランジスタの検討も行い、良好なトランジスタ特性を得ている。

In this study, the purpose of this study is to improve the performance of the thin film by using the electronic current system to control the transparent film. In this year's and last year's base materials, transparent films are formed on quartz substrates, and the properties are excellent. Last year, the electric power system (Bi, La) _ 4TiOTO _ 3OTX _ 12kg; (BLT) was used in the same way as the electrical acid compound (ITO). For the first time and last year, we used metal electronics such as Pt/Ti and hyaline on the substrate of Sio _ 2/Si. The current 0.5mA and current 10 ^ & lt;-10>A performance are better than those of 10 ^ 6 and above. Special electric current and Pt/Ti electrodes use a combination of electrical equipment to compare the temperature of a low-temperature current with a truss of more than 3. The lower parts of the electric power supply system of the ITO and the power supply of the Pt/Ti power supply are used to improve the surface flatness of the equipment. The reasons for the improvement of the surface flatness of the equipment are examined. The results of the experiment show that the electric current of the mechanical grinding equipment of the power supply machine is flattened. The secondary and ITO photovoltaic devices use transparent ITO devices on quartz substrates to increase the intensity of electrical devices. The results show that the transmission rate of 60-80% in the optical field is very good. When the current 0.5mA is below 10 ^ & lt;-10>A, the temperature ratio is more than 10 ^ 6, and the characteristics of the battery are poor. You will be able to ensure that you do not want to be able to confirm that you are not allowed to do so, and that you can maintain your feature confirmation for more than 1 day. The thin film of Bi_<1.5>Zn_<1.0>Nb_<1.5>O_7 and high electrical rate materials is used to improve the performance of the thin film, and the good performance of the film is very good.

项目成果

Use of ferroelectric gate insulator for thin film transistors with ITO channel

铁电栅绝缘体在ITO沟道薄膜晶体管中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Microelectronic Engineering vol.80
• 作者: E.Tokumitsu;M.Senoo;T.Miyasako
• 通讯作者: T.Miyasako

Transparent Ferroelectric-Gate Thin Film Transistors with Nonvolatile Memory Operation using BLT/ITO Structures

使用 BLT/ITO 结构进行非易失性存储器操作的透明铁电栅薄膜晶体管

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005 Fall meeting, Materials Research Society, Wisconsin Paper T10.54
• 作者: Eisuke Tokumitsu;Masaru Senoo;Etsu Shin
• 通讯作者: Etsu Shin

Improved Electrical Properties of ITO-Channel Thin Film Transistor Ferroelectric Gate Insulator

ITO 沟道薄膜晶体管铁电栅极绝缘体电性能的改进

• 发表时间: 2006
• 期刊: 13th International Workshop on Oxide Electronics (WOE13)
• 作者: E.Tokumitsu;T.Fujimura;E.Shin
• 通讯作者: E.Shin

Impact of low pressure consolidation annealing on electrical properties of sol-gel derived Pb(Zr, Ti)O_3 films

低压固结退火对溶胶-凝胶法Pb(Zr,Ti)O_3薄膜电性能的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the European Ceramic Society Vol.25
• 作者: Eisuke Tokumitsu;Taka-aki Miyasako;Masaru Senoo
• 通讯作者: Masaru Senoo

ITO-Channel Ferroelectric-Gate Thin Film Transistor with Large On-Current

大导通电流ITO沟道铁电栅薄膜晶体管

• 发表时间: 2006
• 期刊: (ICSICT-2006) 8th International Conference on Solid-State and Integrated-Circuit Technology Proceedings(part 2 of 3), Shanghai
• 作者: Shiro Hino;Tomohiro Hatayama;Naruhisa Miura;Tatsuo Ozeki;Eisuke Tokumitsu;Eisuke Tokumitsu
• 通讯作者: Eisuke Tokumitsu