酸化亜鉛薄膜およびナノロッドの電気伝導機構に関する研究

氧化锌薄膜和纳米棒的导电机理研究

• 批准号: 08J06841
• 负责人: 鎌田 雄大
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06841/
• 关键词: 酸化亜鉛; 薄膜トランジスタ; 透明デバイス; 光感度; キャリア注入機構; 欠陥準位; 界面特性; ストイキオメトリ; 電気伝導; 光照射; しきい値電圧; オフ電流; 界面準位; ポテンシャル分布; 不純物散乱; 閾値電圧; ギャップ内準位

酸化亜鉛薄膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)における電気伝導機構に関する研究を行った。酸化亜鉛を用いたTFTは、その透明性を活かして、ディスプレイや撮像デバイスの駆動回路として期待されているが、バンドギャップ以下のエネルギーの光に応答してしまう、電極からの注入機構が不明、キャリアトラップによる特性不安定が大きい、といった問題点があり、応用上の点で解決が求められている。本研究では、液晶ディスプレイ駆動が可能な実績を持つTFTを用いて、特定部への光照射やイオン注入等の手法でTFTの内部ポテンシャルを変化させながら特性を評価するという手法により、上記問題点の解決に向けた検討を行った。得られた結果の概略を以下に示す。(1)ZnO TFTが禁制帯幅より長波長の光照射に対しても感度を持つ理由について調べ、裾準位を介して生成したキャリアの影響でソース領域のポテンシャルが変化することが主因であることを実験、シミュレーションの両面から明確にした。またデュアルゲート構造を用いソース領域のポテンシャルを制御することで光感度の低減が可能で、透明デバイスとして応用範囲の広いデバイスが得られることを実証した。(2)ZnO TFTの暗時における特性について、ソース・ドレイン電極がショットキー接合をなすモデルで記述可能であることを、実験、シミュレーションの両面から明確にした。(3)Zn過剰および0過剰のZnO薄膜に対して欠陥準位を測定してその起源を明らかにした。TFT動作におけるストレス印加時の特性変動を調べ、欠陥が特性変動に及ぼす効果を明確にして、特性変動の少ないTFT作製の知見を得てそれを実証した。

We conduct research on the electrical conduction mechanism of thin film transistors (TFT) used in acidified lead thin films. Acidizing lead thin film transistor, transparency of the film, active circuit of the imaging device, expectation of the injection mechanism, uncertainty of the injection mechanism, instability of the characteristics of the film, and solution of the problem. In this study, we discussed the possible performance of liquid crystal display, the application of TFT, the light injection of specific parts, the internal characteristics of TFT, and the solution of the above problems. The results are summarized below. (1)ZnO TFT is prohibited from changing the amplitude of the band, the sensitivity of the band and the level of the band due to long-wavelength light irradiation. The light sensitivity of the light source can be reduced, the transparency of the light source can be reduced, and the light source can be reduced. (2) The dark time characteristics of ZnO TFT are described in detail. (3)Zn The origin of ZnO thin films in the transition phase was determined. TFT operation time characteristic change adjustment, lack of characteristic change and effect are clear, characteristic change and TFT operation knowledge is realized.

项目成果

Enhancement of electron mobility in ZnO layers with applying ultrasonic spray-assisted MOVPE and buffer layers

• DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2008.08.015
• 发表时间: 2008-11
• 期刊: Journal of Crystal Growth
• 影响因子: 1.8
• 作者: Y. Kamada;H. Nishinaka;Naoki Kameyama;S. Fujita

ZnO-TFTの可視光感度特性

ZnO-TFT的可见光灵敏度特性

• 发表时间: 2008
• 作者: Motoko R.Kimura;Syuiti Abe;Katsutoshi Arai;Masakado Kawata;Hiroyuki Munehara;Yudai Kamada;木村幹子・河田雅圭・阿部周一・荒井克俊・宗原弘幸;Yudai Kamada;鎌田雄大;鎌田雄大;木村幹子・河田雅圭・阿部周一・荒井克俊・宗原弘幸;鎌田雄大;宗原弘幸;鎌田雄大;木村幹子;鎌田雄大;鎌田雄大;Kohei Soga;曽我幸平;鎌田雄大;曽我幸平;鎌田雄大;Yudai Kamada
• 通讯作者: Yudai Kamada

Analysis of subthreshold photo-leakage current in ZnO thin-film transistors using indium-ion implantation

• DOI: 10.1016/j.sse.2010.04.001
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Solid-state Electronics
• 影响因子: 1.7
• 作者: Y. Kamada;S. Fujita;T. Hiramatsu;T. Matsuda;M. Furuta;T. Hirao

ZnO/IZO積層チャネルによる結晶性の向上とTFTへの適用

ZnO/IZO堆叠沟道改善结晶度及其在TFT中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: Motoko R.Kimura;Syuiti Abe;Katsutoshi Arai;Masakado Kawata;Hiroyuki Munehara;Yudai Kamada;木村幹子・河田雅圭・阿部周一・荒井克俊・宗原弘幸;Yudai Kamada;鎌田雄大;鎌田雄大;木村幹子・河田雅圭・阿部周一・荒井克俊・宗原弘幸;鎌田雄大
• 通讯作者: 鎌田雄大

Role of film properties in sub-threshold characteristics of zinc oxide thin-film transistors (ZnO TFTs)

薄膜特性在氧化锌薄膜晶体管 (ZnO TFT) 亚阈值特性中的作用

• 发表时间: 2010
• 作者: Motoko R.Kimura;Syuiti Abe;Katsutoshi Arai;Masakado Kawata;Hiroyuki Munehara;Yudai Kamada;木村幹子・河田雅圭・阿部周一・荒井克俊・宗原弘幸;Yudai Kamada;鎌田雄大;鎌田雄大;木村幹子・河田雅圭・阿部周一・荒井克俊・宗原弘幸;鎌田雄大;宗原弘幸;鎌田雄大
• 通讯作者: 鎌田雄大