在不同溅射功率下制备源漏电极对器件性能的影响
非晶氧化物半导体由其高迁移率、可见光透明、均匀性好以及低温制备等特点受到了广泛的关注，以其制备的薄膜晶体管在AMOLED领域的应用更是引起了不少产业人士的兴趣。随着平板显示的尺寸增加、分辨率和刷新频率的提高，低阻值的布线是必不可少的。
铜的电阻率低，但是铜在热或电应力下容易扩散，这会降低显示器件的可靠性。
铝具有较低的电阻率和价格便宜的优势，但是铝的热稳定性较差，在高温下容易起小丘。
钼在显示领域应用广泛，而且和氧化物半导体的接触良好]。
但钼的电阻率相对较高，采用钼-铝-钼(Mo/Al/Mo)的叠层结构既具有低电阻，又具有良好接触，同时又能改善薄膜高温下的稳定性。因此通常采用Mo/Al/Mo叠层结构作为氧化物TFT的源漏电极。
溅射气压的影响
不同溅射气压下Mo薄膜的长膜速率和电阻率，随着溅射气压的增加，Mo薄膜的长膜速率无明显规律，而电阻率递增。两种金属薄膜对溅射气压的依赖关系是不相同的。
长膜速率方面，Mo金属薄膜和溅射气压无明显关系，而Al金属薄膜表现出单调递减的关系；电阻率方面，Mo和Al金属薄膜都表现出随溅射气压的增加而单调递增的关系，相对而言，Mo金属薄膜的依赖关系更明显。
溅射功率的影响
根据上面实验结果，在较低溅射气压下薄膜的电阻率较低，因此接下来实验固定溅射气压为0.1Pa，调节溅射功率为50、100、500、1000和1500W分别制备金属Mo、Al薄膜，其他参数不变。
不同溅射功率下Mo薄膜长膜速率和电阻率，随着溅射功率的增加，长膜速率递增，电阻率先降低后增加。
不同溅射功率下Al薄膜长膜速率和电阻率，随着溅射功率的增加，长膜速率递增，电阻率无明显规律。
两种金属薄膜对溅射功率的依赖关系有一定的区别。长膜速率方面，二者都表现出随着功率的增加而增大的关系，但Mo薄膜的长膜速率整体小于Al薄膜的长膜速率，特别是在高功率下的区别较明显；电阻率方面，Mo薄膜随着溅射功率的增加，电阻率先降低后稍有增加，而Al薄膜的电阻率似乎没有表现出明显规律。
源漏电极制备条件对器件性能的影响
随着溅射气压的增加，金属Mo和Al薄膜电阻率都递增；随着溅射功率的增加，Mo金属薄膜的电阻率先减小后稍增，Al金属薄膜的电阻率无明显规律。
相对来说，溅射气压对电阻率的影响比溅射功率的影响较明显，因此，一方面考虑到实际显示屏对低电阻率导线的要求，在薄膜制备时，选用低溅射气压制备金属薄膜。
另一方面，由于金属氧化物对等离子过程是很敏感的，在制备源漏电极时金属原子会直接沉积在氧化物半导体上，势必会对氧化物半导体层有一定的影响。
因此，将对溅射功率对器件性能的影响展开研究。
本章节研究了接触层Mo薄膜的溅射功率对氧化物薄膜晶体管性能的影响，通过X射线光电子能谱对其产生的原因进行分析；发现了IZO/Mo界面的扩散现象，并找到抑制IZO/Mo界面扩散的方法；解决了基于Mo/Al/Mo源漏电极氧化物TFT的阈值电压较负以及均匀性差的问题。
小结
首先对氧化物薄膜晶体管的源漏电极材料的选取以及需要满足的要求等做了简要介绍。Mo和氧化物半导体的接触良好，Al具有较低的电阻率，二者都是半导体工业中的常用材料，但是Al薄膜高温下容易起“小丘”，通过采用Mo/Al/Mo叠层结构，不但能获得较低的线电阻，而且具备较好地耐高温特性。
通过对Mo、Al薄膜溅射工艺的优化发现：(1)低气压溅射，二者的电阻率相对较低；(2)随着溅射功率的增加，Mo薄膜的电阻率先减小后稍增加，而Al薄膜没有表现出明显的规律。
最后，本实验研究了在不同溅射功率下制备Mo/Al/Mo源漏电极对薄膜晶体管器件性能的影响。随着Mo膜溅射功率的增加，器件的阈值电压负向移动。
利用XPS深度剖析，发现造成高功率下制备的器件阈值电压较负的主要原因是：Mo/IZO的界面扩散以及源漏电极区域更多氧空位的产生及移动。
参考文献：
[1] 刘玉荣; 王智欣; 虞佳乐等, 高迁移率聚合物薄膜晶体管[J]. 物理学报, 2009, 58, 8556-8556
[2]NomuraK.,OhtaH.,UedaK.,etal.Thin-filmtransistorfabricatedinsingle-crystallinetransparentoxidesemiconductor[J].Science,2003,300(5623):1269-1272
