Symulacje cienkowarstwowych tranzystorów polowych z kanałem z amorficznego In-Ga-Zn-O

• Autorzy: Grochowski J. , Kaczmarski J. , Taube A. , Kamińska E. , Piotrowska A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-122

Warianty tytułu

EN

Simulations of Thin Film Transistors with amorphous In-Ga-Zn-O channel

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (13 ; 05-09.06.2014 ; Darłówko Wschodnie ; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pierwszej części niniejszego opracowania, prezentujemy przegląd stanu wiedzy w dziedzinie symulacji tranzystorów cienkowarstwowych z kanałem z amorficznego In-Ga-Zn-O oraz wyniki naszych badań w tej materii. Symulacje numeryczne mogą być stosowane do przewidywania parametrów elektrycznych zaprojektowanych struktur TFT przed wytworzeniem rzeczywistych przyrządów. Seria czasochłonnych procesów technologicznych może być zastąpiona przez symulacje komputerowe mające na celu określenie takich parametrów fizycznych materiału, które zagwarantują uzyskanie pożądanych właściwości tranzystora TFT. W niniejszej pracy prezentujemy ponadto wyniki obliczeń numerycznych dotyczących wpływu grubości dielektryka oraz wymiarów geometrycznych kanału. Symulacje numeryczne mogą służyć jako dodatkowe narzędzie charakteryzacji materiałów i przyrządów, gdyż pozwalają na wizualizację wielkości fizycznych trudnych do zmierzenia. Są to między innymi rozkład koncentracji nośników ładunku w kanale TFT lub gęstości stanów w przerwie energetycznej półprzewodnika tlenkowego. W niniejszej pracy prezentujemy proces i wyniki podejścia łączącego metody analityczne i symulacje numeryczne, pozwalającego na ekstrakcję krzywej gęstości stanów (DoS) w funkcji energii.

EN

In this work we present an overview of various methods for amorphous In-Ga-Zn-O (a-IGZO) thin-film transistors (TFTs) simulations. We will also discuss limiting factors of their usability as well as the challenges which should be overcome to make progress. We give a description of the state of-the art in the area and present our recent results. We will present our results of effects of physical structure parameters such as channel thickness and dimensions on electrical I-V transfer characteristics. Secondly, numerical simulations may serve as additional characterisation tool, as they make it possible to extract physical quantities that are difficult to measure, such as density of states within semiconductor bandgap. These advantages mean that increased use of device simulation is expected for efficient development of a-IGZO TFTs. We will present a process of combined analytical and numerical simulation approach to the extraction of density of states (DoS) versus energy curve.

Słowa kluczowe

PL

elektronika przezroczysta; symulacje komputerowe; TFT; In-Ga-Zn-O; amorficzne półprzewodniki tlenkowe

EN

transparent electronics; computer-aided simulations; TFT; In-Ga-Zn-O; amorphous oxide semiconductors

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 9
• Strony: 20--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr.

Twórcy

autor

Grochowski J.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Kaczmarski J.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Taube A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Kamińska E.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Piotrowska A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/materials_genome_initiative-final.pdf.
• [2] E. Fortunato, P. Barquinha, R. Martins, Adv. Mat., vol. 24, pp. 2945–2986, 2012.
• [3] S. Ginley, H. Hosono, D. Paine, „Handbook of Transparent Conductors”, Springer, 2010.
• [4] C.-L. Lin i in., SID Int. Symp. Dig. Tec., vol. 44, pp. 1107–1109, 2013.
• [5] Transparent Electronics Markets – 2012, NanoMarkets LC 2011.
• [6] Metal Oxide Thin-Film Transistor Markets – 2012, NanoMarkets LC 2011.
• [7] Transparent Conductor Markets – 2013, NanoMarkets LC 2012.
• [8] H. Zan i in., App. Phys. Lett., vol. 98, pp. 253503, 2011.
• [9] S. Jung i in., ACS Appl. Mat. & Int., vol. 5, pp. 10715, 2013.
• [10] P. Barquinha i in., “Transparent Oxide Electronics – From Materials to Devices”, Wiley & Sons, 2012.
• [11] H. Hosono i in., J. Non-Cryst. Solids, vol. 200, pp. 165, 1996.
• [12] H. Frenzel, A. Lajn, M. Grundmann, Phys. Status Solidi, vol. 7, pp. 605, 2013.
• [13] W. Deng i in., IEEE Electr. Device L., vol. 35, pp. 78, 2014.
• [14] H.-H. Hsieh i in., Appl. Phys. Lett., vol. 92, pp. 133503, 2008.
• [15] K. Jeon i in., Appl. Phys. Lett., vol. 93, pp. 182102, 2008.
• [16] T.-C. Fung i in., J. Appl. Phys., vol. 106, pp. 084511, 2009.
• [17] J.-H. Shin i in., Thin Solid Films, vol. 520, 3800, 2012.
• [18] H. Tsui i in., J. Disp. Technol., vol. 10, pp. 101, 2014.
• [19] K. Abe i in., Thin Solid Films, vol. 559, pp. 40, 2014.
• [20] M. Sze, „Physics of Semiconductor Devices”, Wiley & Sons, 2007.

Uwagi

PL

Badania były w części finansowane w ramach projektów Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka InTechFun (POIG.01.03.01-00-159/08).