非晶In-Ga-Zn-O (a-IGZO) 具有良好的電學均勻性、高場效應遷移率🧱、可見光透明性以及低加工溫度等優點♥︎,因此基於a-IGZO溝道的薄膜晶體管在柔性和透明電子器件領域具有非常好的應用前景🧑🏼🦲,並倍受關註。然而🧞♀️,近些年文獻所報道的a-IGZO薄膜晶體管的場效應遷移率均沒有超過15 cm2 V-1s-1🖐🏻,似乎很難獲得高遷移率a-IGZO薄膜晶體管。實驗室新器件創新團隊采用原子層澱積(ALD)的SiO2薄膜作為a-IGZO薄膜晶體管的柵介質,在不經過任何後退火處理,即可獲得優異的器件性能,並且遠遠優越於PECVD-SiO2柵介質的器件🧑🏿🦱。譬如,場效應電子遷移率高達63.6 cm2 V-1s-1, 閾值電壓僅為-0.1V,亞閾值擺幅為0.14 V/decade,開關電流比達到108。這是由於采用ALD-SiO2柵介質可以降低界面陷阱密度,減小IGZO/SiO2界面處的粗糙散射,尤其是在IGZO溝道濺射沉積過程中ALD-SiO2柵介質中的-OH基團對溝道中的氧空位具有很強的鈍化作用📩。采用ALD-SiO2柵介質的薄膜晶體管在-15V的偏壓應力下也表現出很好的穩定性🧑🏿💼,即60分鐘後閾值電壓偏移僅為-0.03V。總之,該ALD-SiO2柵介質薄膜晶體管在柔性電子領域可望有很好的應用前景👩🏼🦰。該成果“High-Performance Unannealed a-InGaZnO TFT With an Atomic-Layer-Deposited SiO2 Insulator”發表在IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS上。