室温プロセスによるフレキシブル基板上酸化亜鉛薄膜トランジスタの作製
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概要
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ZnO thin-film transistors (ZnO-TFTs) on flexible substrates with SiO<font size="-1">2</font>/TiO<font size="-1">2</font> buffer layers were fabricated at room temperature process. A SiO<font size="-1">2</font> layer of 200nm as a bottom oxide buffer was grown on PEN plastic substrates by an electron beam deposition. A 50nm TiO<font size="-1">2</font> buffer layer and a 40nm ZnO film were grown by a pulsed laser deposition (PLD) in continuously at room temperature. The TiO<font size="-1">2</font> thin layer between the ZnO thin film and the SiO<font size="-1">2</font> buffer layer provided a better adhesion, and demonstrated absence of in-plane disoriented grains without cracks. Top-gate type ZnO-TFTs were fabricated using the SiO<font size="-1">2</font>/TiO<font size="-1">2</font> buffer layer, a transconductance, g<font size="-1">m</font> of 1.7mS/mm, a drain current on/off ratio of 2.4 × 10<font size="-1">6</font> and a threshold voltage V<font size="-1">TH</font> of -1.1V were obtained for a gate length L<font size="-1">G</font> of 2μm. When compared with a SiO<font size="-1">2</font> buffer layer, a threshold voltage shift was about 1V in a positive direction, a higher voltage operation V<font size="-1">DS</font> of 5V and a gate leakage current I<font size="-1">G</font> of a few pA were obtained from a SiO<font size="-1">2</font>/TiO<font size="-1">2</font> buffer layer ZnO-TFT. Furthermore, the ZnO-TFT was measured with bent to a curvature radius of 8.5mm. The I-V characteristics were therefore not changed drastically by bending and after returning. In order to improve the g<font size="-1">m</font>, the bottom-gate type ZnO-TFTs were also fabricated. The g<font size="-1">m</font> of 12.5mS/mm was obtained at gate length L<font size="-1">G</font> of 20μm. A transconductance, g<font size="-1">m</font> was improved by applying the bottom-gate type TFT, that is the g<font size="-1">m</font> became larger about 10times than that of the top-gate type TFT. From results of the bending experiments at curvature radius of 10mm, 20mm and 30mm. it was confirmed that the characteristics were not changed despite the bending and after returning for a short gate length devices.
著者
-
佐々 誠彦
大阪工業大学
-
前元 利彦
大阪工業大学 ナノ材料マイクロデバイス研究センター
-
木村 祐太
大阪工業大学ナノ材料マイクロデバイス研究センター
-
日垣 友宏
大阪工業大学ナノ材料マイクロデバイス研究センター
-
前元 利彦
大阪工業大学
-
木村 祐太
大阪工業大学
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