肖特基勢(shì)壘金屬氧化物薄膜晶體管（SBMO-TFT）具有低功耗、可實(shí)現(xiàn)超窄溝道、并具備優(yōu)異的器件穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，因此在新型顯示、存儲(chǔ)和集成電路等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前SBMO-TFT存在制造成本較高、飽和輸出電流較小等問(wèn)題，尚不足以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

圖1 SBMO-TFT的器件設(shè)計(jì)及不同類型器件的電學(xué)特性比較

針對(duì)這些挑戰(zhàn)，廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所新型顯示團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于單層Cu電極混合接觸結(jié)構(gòu)的SBMO-TFT。該器件通過(guò)引入AlO_x插層，既作為刻蝕阻擋層，也作為肖特基勢(shì)壘調(diào)控層，同時(shí)結(jié)合Cu/IGZO之間的歐姆接觸，從而實(shí)現(xiàn)Cu電極與IGZO層的混合接觸。這一結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)化了器件設(shè)計(jì)，還通過(guò)使用低成本電極材料，顯著降低了制造成本。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的器件飽和輸出電流相比純肖特基接觸器件提高了近兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而相比歐姆接觸器件僅略微降低至一半。此外，在室溫下進(jìn)行的負(fù)柵偏壓光照和正柵偏壓穩(wěn)定性測(cè)試中，該器件的穩(wěn)定性表現(xiàn)優(yōu)于純肖特基和歐姆接觸的對(duì)照器件。這項(xiàng)研究有望推動(dòng)SBMO-TFT在新型顯示等領(lǐng)域的應(yīng)用。

圖2 論文首頁(yè)

相關(guān)研究成果發(fā)表于電子器件領(lǐng)域知名學(xué)術(shù)期刊IEEE Transactions on Electron Devices，廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所為論文的第一作者單位。

論文信息：Y. Li, G. Cai, B. Tang, S. Zou, L. Lan and Z. Gong, "High-Performance Schottky-Barrier IGZO Thin-Film Transistors Based on Ohmic/Schottky Hybrid Contacts," in IEEE Transactions on Electron Devices, doi: 10.1109/TED.2024.3469165.