Fluorine-passivated In2O3 thin film transistors with improved electrical performance via low-temperature CF4/N2O plasma

材料科学 薄膜晶体管 X射线光电子能谱 光电子学 阈值电压 电介质 电子迁移率 异质结 退火(玻璃) 栅极电介质 兴奋剂 等离子体 晶体管 分析化学(期刊) 远程等离子体 氧化物 纳米技术 电压 化学工程 化学气相沉积 化学 电气工程 图层(电子) 复合材料 冶金 工程类 物理 量子力学 色谱法
作者
Jie Zhang,Adam Charnas,Zehao Lin,Dongqi Zheng,Zhuocheng Zhang,Pai-Ying Liao,Dmitry Zemlyanov,Peide D. Ye
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:121 (17) 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0113015
摘要

In this Letter, we report the electrical performance improvement of indium oxide (In2O3) thin film transistors (TFTs) via a low-temperature CF4/N2O plasma treatment. It is found that the fluorination via CF4/N2O plasma can reduce the excessive electrons in the In2O3 channel more effectively compared to the oxidative annealing, providing the same low off-currents at a lower temperature of 200 °C, while the hydrogenation could not give rise to the off-current reduction. The fluorinated In2O3 TFTs with a channel thickness of 3.5 nm, a HfO2 dielectric thickness of 3.5 nm, and a channel length ranging from 80 nm to 1 μm demonstrate markedly improved electrical performances, including a high field effect mobility of 72.8 cm2/V s, a more positive threshold voltage, a higher on/off current ratio of ∼106, a smaller subthreshold swing below 200 mV/dec, and a higher stability to both negative and positive gate biases. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirms the fluorine incorporation in In2O3/HfO2 heterojunction upon CF4/N2O plasma, speculatively passivating the oxygen vacancies and explaining TFT performance enhancement. This study suggests that the anion doping such as fluorine incorporation could be an effective method to improve the performance of oxide semiconductor TFTs with ultrathin channel and dielectric.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
小马过河应助小汤圆采纳,获得10
刚刚
九千七完成签到,获得积分20
刚刚
皮划艇发布了新的文献求助30
刚刚
Firenze完成签到,获得积分20
1秒前
浪浪山第一酷完成签到,获得积分10
1秒前
Dr_R完成签到,获得积分10
1秒前
KDS完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
domingo发布了新的文献求助20
3秒前
Cain发布了新的文献求助10
3秒前
小马甲应助车大花采纳,获得10
3秒前
3秒前
wwz发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
666完成签到,获得积分10
4秒前
cheng完成签到,获得积分10
4秒前
yang完成签到,获得积分10
6秒前
能干雁凡发布了新的文献求助10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
keran完成签到,获得积分20
9秒前
哈哈哈应助星河在眼里采纳,获得10
9秒前
quan发布了新的文献求助10
10秒前
zhenzhu完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
ZZR完成签到,获得积分20
11秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
小王发布了新的文献求助20
11秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
田様应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Cain完成签到,获得积分10
12秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529513
关于积分的说明 11245651
捐赠科研通 3268108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804027
邀请新用户注册赠送积分活动 881303
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808650