ZnO基薄膜晶体管与非晶透明导电薄膜的研究的开题报告

ZnO基薄膜晶体管与非晶透明导电薄膜的研究的开题报告一、研究背景与意义ZnO（氧化锌）基透明薄膜晶体管（TFT）吸引了越来越多的研究关注，因为其具有优异的光学和电学性能，对于发展新型的透明电子设备有着广泛的应用前景。在透明电子器件中，透明导电薄膜作为重要的组件之一，可以无缝地嵌合在透明基板上，与各种有机功能材料或无机半导体材料相结合，形成各种透明电子器件。因此，研究ZnO基透明薄膜晶体管与非晶透明导电薄膜的组合是非常具有实际意义的。近年来，随着晶体管制造技术的不断进步，以及新型有机材料和无机材料的不断涌现，透明电子器件的种类也越来越多。其中涉及到的透明导电薄膜材料有：氧化锌薄膜、氧化锡薄膜、氟化锡薄膜、碳化硅薄膜等。而非晶透明导电薄膜具有低温制备、透明性好、机械稳定性好等优点，因此也引起了研究人员的兴趣。二、研究内容本课题旨在研究ZnO基薄膜晶体管与非晶透明导电薄膜的组合，具体包括以下几个方面：1.制备、优化ZnO基薄膜晶体管的性能。通过研究ZnO薄膜的制备工艺，调节其薄膜的晶体结构、晶格常数、表面形貌等物理性质，提高其电学性能。2.研究非晶透明导电薄膜的制备及性质。可探讨不同非晶透明导电薄膜材料的制备工艺和性能，如透明导电氧化物（ITO）、透明导电碳化硅（TCO）等。3.调节不同透明导电薄膜材料的结构特性，以进一步优化其与ZnO晶体薄膜的界面匹配度，以期最终获得具有优异性能的透明电子器件。4.最后，利用设计的透明电子器件进行性能测试，并对测试结果进行分析和解释，进一步探究不同透明电子材料的可行性。三、拟采用的实验方法1.ZnO基薄膜晶体管制备方法：采用射频磁控溅射法，调节制备实验条件，如气流量、放电功率、靶材-基底距离等等，制备品质高、优异性能的ZnO薄膜。2.非晶透明导电薄膜制备方法：采用溅射和热氧化等方法制备不同材料的透明导电薄膜，并调节其制备条件，加以优化。3.分析方法：使用激光拉曼光谱仪（Ramanspectroscopy）、X射线衍射仪（X-raydiffraction）、原子力显微镜（atomicforcemicroscopy，AFM）等手段对薄膜进行形貌、结构和表面分析。同时，采用I-V测试系统等设备对器件的电学特性进行分析。四、预期结果通过以上实验研究，预期能够得出以下几点结果：1.ZnO基薄膜晶体管制备过程中工艺条件的优化，确立最优实验条件。2.通过调节制备工艺及材料使非晶透明导电薄膜的性能得到优化，提高其与ZnO晶体薄膜的匹配度。3.确定不同透明导电薄膜材料的优缺点，为透明电子器件的材料选择提供一定的科学依据。5.参考文献1.HeQ.,HeD.,LiuT.,LiuY.,LiuH.,ZengZ.,ZhangW.,YinJ.“High-electron-mobility-performancetransparentthin-filmtransistorsbasedonmicrosheetsofreducedgrapheneoxide”AppliedPhysicsLetters2011,98(10):102105.2.MondalB.,GhoshS.,NaskarM.K.,DashS.,JanaS.“ZnO/LTOHeterostructure-BasedAmorphousIn–Ga–Zn–OThin-FilmTransistorsWithEnhancedElectricalPerformances”IEEETransactionsonElectronDevices2018,65(12):5499-5503.3.QiuJ.，WenJ.，ZhouL.，“Solution-processedamorphousindiumzincoxidethinfilmtransistorswithultralowbiasstresseffect”，JournalofAppliedPhysics2010，108(2)：024509.4.WongY.K.，ChiuH.C.，WuT.Y.，ChangC.H.，TsaiT.S.，ChiangD.Y.，“Highperforman