GQDs修饰IGZO薄膜晶体管

迁移率提至35.91

以ZrOx为栅介质、全溶液工艺制备，GQDs掺杂优化界面，全面改善载流子输运和稳定性。

Xu, Xiaofen · 何刚 · Wang, Leini · Wang, Wenhao · Jiang, Shanshan · Zebo, Fang

Journal of Materials Science and Technology 2023

具体参数

场效应迁移率

{'zh': '35.91', 'en': '35.91'} cm² V⁻¹ s⁻¹

开关比

{'zh': '5.04 × 10⁸', 'en': '5.04 × 10⁸'}

亚阈值摆幅

{'zh': '0.11', 'en': '0.11'} V dec⁻¹

界面陷阱密度

{'zh': '1.57 × 10¹²', 'en': '1.57 × 10¹²'} cm⁻²

反相器增益

{'zh': '9.3', 'en': '9.3'}

技术优势

迁移率大幅提升

GQDs掺杂优化了IGZO/ZrOx界面，减少缺陷散射，使场效应迁移率达到35.91 cm² V⁻¹ s⁻¹，高于纯IGZO器件。

开关比高达10⁸

GQDs修饰后器件开关比达5.04 × 10⁸，意味着更低的关态电流和更高的电流调制能力，适合高精度显示和逻辑应用。

亚阈值摆幅接近理论极限

亚阈值摆幅仅0.11 V dec⁻¹，表明器件具有极快的开关响应和良好的栅控能力，有利于低功耗应用。

偏压与光照下保持稳定

0.5 mg ml⁻¹掺杂浓度的GQDs-IGZO TFT在偏压应力和光照应力下表现出优异的稳定性，阈值电压漂移小，适合长时间工作场景。

应用场景

• micro-LED驱动背板：高迁移率与高开关比满足micro-LED像素驱动对电流精度的要求。
• 传感器前端电路：低亚阈值摆幅和低噪声特性利于放大微弱传感信号。
• 可穿戴柔性电子：全溶液工艺可低温制备，兼容柔性衬底，适合可穿戴设备。