高性能金属氧化物薄膜晶体管存储器研究

This project responds to the requirements of the times and develops a semiconductor memory based on metal oxide thin film transistor (MOTFTM) in response to the development of a new generation of AMOLED display technology. In this application project we will study from the low erasing efficiency of MOTFTM, design new charge trapping materials. Then we will research the internal rule of the charge trapping material, including its composition, film structure, energy band structure, and the charge trapping mechanism. We will also study the device structure, interface physics, and the preparation process. By studying the mechanism of improving MOTFTM storage performance and erasing efficiency, MOTFTM fabrication technology suitable for flexible AMOLED display. We can clearly master the scientific problems, achieving independent intellectual property rights, realize high-performance original MOTFTM devices. Finally, we will obtain the process routes compatible with existing MOTFT devices and array.

本项目顺应时代要求，响应新一代AMOLED显示技术发展中的需要，开发基于金属氧化物薄膜晶体管的半导体存储器（MOTFTM）。本研究将从解决MOTFTM的低擦除效率问题出发，设计新的电荷俘获层材料、研究电荷俘获层材料的内部规律，包括其成分、薄膜结构、能带结构、电荷俘获机制等，并结合器件结构、界面物理和制备工艺的研究，建立物理模型，深层次指导材料设计和器件制备。通过研究提高MOTFTM存储性能和擦除效率的机理，研究适用于柔性AMOLED显示的MOTFTM关键制备技术，争取自主知识产权，实现高性能的原创性MOTFTM器件，并获得与现有的MOTFT陈列基板相兼容的工艺路线。

基于金属氧化物（Metal-Oxide，简称MO，如ZnO、IZO等）的薄膜晶体管（TFT）具有以其迁移率高、电学均匀性好、对可见光透明、制备温度低和成本低等优点被认为是适合驱动有机发光二极管（OLED）和高分辨率液晶显示（LCD）的理想有源器件，并成为当前学界和业界的研究热点。本项目响应新型显示技术发展中的需求，开发基于金属氧化物薄膜晶体管的半导体存储器（MOTFTM）。为此，本项目从解决MOTFTM的低擦除效率问题出发，设计了新的电荷俘获层材料、研究电荷俘获层材料的内部规律，包括其成分、薄膜结构、能带结构、电荷俘获机制等，并结合器件结构、界面物理和制备工艺的研究，建立物理模型，深层次指导材料设计和器件制备。通过研究提高MOTFTM存储性能和擦除效率的机理，开发出适用于柔性AMOLED显示的MOTFTM关键制备技术，获得自主知识产权，实现了高性能的原创性MOTFTM器件，并获得了与现有的MOTFT阵列基板相兼容的工艺路线。. 该资助项目首先从器件结构和界面物理上研究影响MOTFTM电荷存储性能的因素，其次，通过理论分析和实验研究发现，对MOTFT使用MoO3电荷俘获层和极性高分子材料钝化层后，存储性能得到提升。. 最后，我们研究MOTFT阵列与MOTFTM存储器件结构兼容性，成功实现了MOTFTM阵列基板。. 该资助项目执行过程中实现了MOTFTM的电荷存储性能，这对于基于MOTFT的AMOLED显示的产业化具有重要意义。