【器件论文】氧化镓/氧化铟镓锌异质结肖特基势垒薄膜晶体管，具有超过 6 × 10¹³/cm² 的超高压电子密度

        由上海交通大学的研究团队在学术期刊 Journal of Vacuum Science & Technology A 发布了一篇名为 Gallium oxide/indium gallium zinc oxide heterojunction Schottky barrier thin-film transistors with ultrahigh 2D electron density over 6 × 10¹³/cm² （氧化镓/氧化铟镓锌异质结肖特基势垒薄膜晶体管，具有超过 6 × 10¹³/cm²  的超高压电子密度）的文章。

摘要

        提高氧化物半导体薄膜晶体管（TFT）的现有驱动能力是新兴高分辨率和高亮度显示应用（如微型发光二极管）面临的关键挑战。通常，通过增加氧化铟镓锌（IGZO）中的铟含量来实现高迁移率是最常见的方法，但铟含量高的 IGZO TFT 存在负阈值电压（V_TH）和稳定性差的问题。在本研究中，通过 Ga₂O₃/IGZO 异质结和 Ni/IGZO 肖特基结制造了一种新型高导通电流增强模式肖特基势垒 TFT。通过在 Ga₂O₃/IGZO 界面引入富含氧空位的结构，实现了面载流子密度超过  6 × 10¹³/cm² 的高密度二维电子气。面载流子密度超出了栅极控制的限制，从而导致了低沟道电阻。通过在 Ni/IGZO 界面进行 Ga₂O₃ 生长和蚀刻的缺陷工程实现了源/漏肖特基结。肖特基势垒可通过栅极电压进行调制，从而使器件在约 1 V 的大 V_TH 下关闭。所提出的 Ga₂O₃/IGZO 肖特基势垒异质结薄膜晶体管（TFT）为增强氧化物薄膜晶体管的电流驱动能力提供了一种新途径，超越了传统材料工程对高迁移率的追求。

原文链接：

https://doi.org/10.1116/5.0268479