利用单个InGaZnO有源层，实现垂直堆叠结构的战略性部署，结合平面和垂直沟道的薄膜晶体管，以实现3D器件的集成

《Advanced Materials Technologies》：Strategical Implementation of Vertical Stack Configuration with Planar- and Vertical-Channel Thin Film Transistors Using a Single InGaZnO Active Layer for 3D Device Integration

三维集成氧化物薄膜晶体管中，采用垂直堆叠结构（SAS-TFT）结合Al?O?隔离层，有效缓解底层平面通道TFT（PTFT）的热影响，降低缺陷态和接触电阻，使PTFT性能优于SiO?隔离层，同时顶层垂直通道TFT（VTFT）保持稳定工作状态，实现26.8 μA/μm电流驱动和101? on/off比。

　　

摘要

为消除器件集成过程中氧化半导体通道受到的热影响，本文提出了一种用于氧化物薄膜晶体管（TFT）三维集成的新型堆叠策略。在这种配置中，下层的平面通道TFT（PTFT）和上层的垂直通道TFT（VTFT）采用垂直堆叠方式排列，中间设有电极间介质（IED）和单个有源层。这种新型结构被称为单有源层堆叠TFT（SAS-TFT）。电极间介质的选择对底层PTFT的运行性能至关重要。使用Al₂O₃作为电极间介质的PTFT表现出优于使用SiO₂的器件性能。两种电极间介质在工艺条件上的差异导致使用SiO₂的PTFT的背通道界面及源/漏电极受到更严重的损伤，这主要是由于通道中产生了额外的缺陷状态以及接触电阻的增加。相比之下，使用Al₂O₃作为电极间介质的顶层VTFT在堆叠过程中未出现明显的器件损伤，且表现出优异的器件性能：其最大电流驱动能力为26.8 μA μm^?1，开/关电流比为10¹⁰。SAS-TFT的成功得益于对最佳工艺条件的探索。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。