具有温度相关性的薄膜晶体管电流模型研究

摘要

本文主要研究了薄膜晶体管(TFT)的电流电压（IV）特性，并基于Pao-Sah模型建立了一个适用于不同温度、不同漏极电压的IV模型。通过模型与实验数据的拟合，可以得到器件沟道材料的禁带中的态密度（DOS）分布和其他模型参数。本模型在非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜晶体管、基于金属诱导横向结晶（MILC）和准分子激光结晶（ELA）两种工艺的低温多晶硅（LTPS）薄膜晶体管三种器件上得到了验证。本文所建立的适用于不同漏极电压、不同温度、不同器件的漏极电流模型对电路的设计和分析有着非常重要的意义。在前人研究中，非晶和多晶材料薄膜晶体管器件的亚阈值区漏极电流的温度依赖关系遵循 Meyer-Neldel Rule(MNR),同样的现象在本文的实验数据中也被观察到。因此，可以推断本文工作建立的 IV模型和 MNR存在着内在的联系。通过一些合理的近似，我们导出了一个与 MNR相匹配的亚阈值区漏极电流的解析表达式，解释了MNR的物理根源并给出了MNR中关键参数MN能量(EMN)和激活能（Ea）的具有物理意义的解释。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 薄膜晶体管介绍

1.2 薄膜晶体管电流模型研究进展

1.3 Meyer-Neldel Rule介绍

1.4本文器件结构及制备工艺

1.5 本文主要工作

参考文献

第二章 薄膜晶体管IV模型

2.1 薄膜晶体管IV模型建立

2.2 薄膜晶体管IV模型验证

2.3 本章小结

参考文献

第三章 薄膜晶体管的MNR研究

3.1 亚阈值区电流遵循MNR

3.2 MNR形式的亚阈值电流表达式推导

3.3 MNR现象解释

3.4 本章小结

参考文献

第四章 薄膜晶体管输出特性研究

4.1 薄膜晶体管输出特性研究

4.2 未来工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢