The Anions and Cations Co-doping Indium Zinc Tin Oxide Thin Film Transistors Based on Lanthanide Elements
Year: 2026
Type: article
Abstract: 本研究采用溶液法制备了镧系阳离子（Ln）与氟阴离子共掺杂的铟锌锡氧化物（Ln/F:IZTO）薄膜及其薄膜晶体管（TFT）器件。首先，系统探究了不同镧系元素（Ln=Tb、Ce、Er）单掺杂对IZTO薄膜光学特性、微观结构、表面形貌、化学态及器件电学性能的影响。结果表明，Er:IZTO的禁带宽度、粗糙度、转移性能和光照稳定性达到了最佳，筛选出Er为最优阳离子掺杂剂。在此基础上，引入F-离子构建Er/F阴阳离子共掺杂体系。X射线光电子能谱（XPS）分析表明，Er/F共掺杂可有效抑制薄膜中与氧空位相关的缺陷态及羟基缺陷。与Er单掺杂器件相比，Er/F:IZTO TFT的迁移率提升了1.06倍（由2.87cm2·V-1·s-1提升至3.06cm2·V-1·s-1），亚阈值摆幅由0.41V·dec-1减至0.32V·dec-1，且在负/正偏压光照应力（N/PBIS）下的阈值电压漂移（ΔVth）分别仅为数值-2.89V和数值3.28V，稳定性显著增强。上述结果证实，Er/F阴阳离子共掺杂是同步提升溶液法氧化物TFT迁移率与器件稳定性的有效策略。
Source: Acta Physica Sinica
Language: English
Subfield: Electrical and Electronic Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W7225385601