讨论了基于柔性PI基底上的底栅型TFT器件工艺,通过工艺优化解决了双层结构干刻速率不同造成的下切角形状。本文TFT器件是基于氧化物IGZO为有源层,栅绝缘层采用Si3N4/SiO2双层结构,采用两次补偿曝光、干刻方式消除干刻引入的下切角形状,有效解决了薄膜沉积引入的断线风险。实验结果表明,经过SEM断面观察,干刻后双层结构taper角度适合TFT器件后续沉膜条件,柔性基底上制作的TFT器件迁移率达到14.8 cm2/(V·s),阈值电压Vth约05 V,亚域值摆幅SS约0.5 V/decade,TFT器件的开关比Ion/Ioff > 106。通过此方法制作出的器件性能良好,满足LCD、OLED或电子纸的驱动要求。

采用射频磁控溅射的方法制备了GZO透明导电薄膜, 通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、霍尔效应测试仪及紫外-可见光分光光度计等手段研究了厚度对于GZO薄膜性能的影响, 并制备了相应的LED器件。实验结果表明: 随着薄膜厚度增加, 薄膜结晶质量提高, 薄膜的电阻率也随之降低。当厚度为500 nm时, 薄膜的电阻率最低为2.79×10-4 Ω·cm, 同时其在460 nm蓝光区域的光透过率高达97.9%。对所制备的以GZO薄膜为透明电极的LED器件进行了测试分析, 发现GZO薄膜厚度对LED的正向电压影响不大, 但对LED芯片的出光效率有较大影响。

利用射频磁控溅射技术室温制备了铟镓锌氧(IGZO)薄膜, 采用X射线衍射(XRD)表征薄膜的晶体结构, 原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌, 分光光度计测量其透光率。结果表明: 室温制备的IGZO薄膜为非晶态且薄膜表面均匀平整, 可见光透射率大于80%。将室温制备的IGZO薄膜作为有源层, 在低温(＜200 ℃)条件下成功地制备了铟镓锌氧薄膜晶体管(a-IGZO TFT), 获得的a-IGZO-TFT器件的场效应迁移率大于6.0 cm2·V-1·s-1, 开关比约为107, 阈值电压为1.2 V, 亚阈值摆幅(S)约为0.9 V/dec, 偏压应力测试a-IGZO TFT阈值电压随时间向右漂移。

采用磁控溅射的方法在p-GaN上制备了GZO透明导电薄膜, 通过在p-GaN和GZO界面之间插入AgOx薄层来改善LED器件的接触性能。研究结果表明: 氮气退火后, 采用界面插入层的AgOx/GZO薄膜电阻率为5.8×10-4 Ω·cm, 在可见光的透过率超过80%。AgOx界面插入层有效地降低了GZO与p-GaN之间的接触势垒, 表现出良好的欧姆接触特性, 同时使LED器件的光电性能获得了显著的提高。在50 mA的注入电流下, 相比于常规的GZO电极LED器件, AgOx/GZO电极LED器件的正向电压由9.68 V降至6.92 V, 而发光强度提高了13.5%。