High-mobility wide bandgap amorphous gallium oxide thin-film transistors for NMOS inverters

NMOS逻辑 材料科学 氧化镓 光电子学 薄膜晶体管 无定形固体 带隙 晶体管 氧化物 宽禁带半导体 纳米技术 电气工程 冶金 图层(电子) 电压 结晶学 化学 工程类
作者
Yong Zhang,Chi‐Hsin Huang,Kenji Nomura
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:11 (1) 被引量:18
标识
DOI:10.1063/5.0159529
摘要

Wide bandgap gallium oxide thin-film transistor (TFT) is promising for next-generation sustainable energy-efficient power electronics. In particular, amorphous oxide channel exhibits inherent advantages on mass productions based on a low-temperature processability compatible with cost-effective large-sized glass. Here, we developed hydrogen defect termination to produce amorphous-GaOx (a-GaOx) channel for n-channel oxide-TFT and demonstrated high-mobility a-GaOx-TFT exhibiting a high saturation mobility (μsat) of ∼31 cm2 V−1 s−1, threshold voltage (Vth) of ∼3.3 V, a current on/off ratio of ∼108, and subthreshold swing value (s-value) of ∼1.17 V·dec−1. The study found that oxygen conditions during the channel fabrication process, i.e., oxygen partial pressure during the film deposition and post-thermal annealing atmospheres, were critical for the TFT performances of gallium oxide-TFTs, and subgap defects originated from low-valence Ga+ state and excess oxygen rather than oxygen vacancy had a large responsibility for the device performances. The finding explains why the development of gallium oxide-TFTs is largely behind the other oxide-TFTs. We also fabricated depletion and enhancement-mode a-GaOx-TFTs and developed a full-swing zero-VGS-load inverter with high voltage gain ∼200 and sufficient noise margins. The present study demonstrates a high potential of gallium oxide channel for low-temperature processed n-channel oxide-TFT for next-generation electronic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
善学以致用应助马少洋采纳,获得10
1秒前
1秒前
Vv完成签到,获得积分20
2秒前
拿捏陕科大完成签到,获得积分10
3秒前
完美世界应助yangling0124采纳,获得10
3秒前
狒狒完成签到 ,获得积分10
3秒前
紫色奶萨完成签到,获得积分10
3秒前
zhong发布了新的文献求助10
4秒前
LUO发布了新的文献求助30
4秒前
辣手摧花反派大掌柜完成签到 ,获得积分10
5秒前
鸭鸭完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助无私的夕阳采纳,获得10
6秒前
6秒前
Zhong完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
若曦完成签到,获得积分10
7秒前
CC完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
non平行线发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
还得学啊发布了新的文献求助10
10秒前
Jdjin完成签到,获得积分20
11秒前
yangx完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
成功的强发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
典雅雅容完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
马少洋发布了新的文献求助10
18秒前
嘟嘟嘟完成签到,获得积分20
19秒前
江逾白发布了新的文献求助20
19秒前
可耐的寒凡完成签到,获得积分10
20秒前
gapper完成签到 ,获得积分10
20秒前
谓风完成签到,获得积分10
20秒前
LiuHX发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
gyh应助明天剪纸采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6030180
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7704658
关于积分的说明 16192176
捐赠科研通 5177088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770430
邀请新用户注册赠送积分活动 1753873
关于科研通互助平台的介绍 1639385