SZ
Shengdong Zhang
Author with expertise in Plasmonics for Photovoltaic Devices
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
26
(23% Open Access)
Cited by:
611
h-index:
41
/
i10-index:
184
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Remarkable Bias‐Stress Stability of Ultrathin Atomic‐Layer‐Deposited Indium Oxide Thin‐Film Transistors Enabled by Plasma Fluorination

Jinxiong Li et al.Jun 9, 2024
Abstract A low‐thermal‐budget fabrication approach is developed to realize high‐performance fluorine‐doped indium oxide (In 2 O 3 :F) thin‐film transistors (TFTs) with remarkable bias‐stress stability. The ultrathin transistor channel layer is prepared by a re‐developed atomic layer deposition (ALD) process of using cyclopentadienyl indium(I) (InCp) and O 2 plasma to deposit a crystalline In 2 O 3 film, followed by a new fluorine doping strategy to use CF 4 plasma to afford the In 2 O 3 :F layer. As revealed by the density functional theory (DFT) analysis, the fluorine doping can stabilize the lattice oxygen and electrically passivate the problematic V O defects in In 2 O 3 by forming the F O F i spectator defects. Therefore, the fabricated In 2 O 3 :F TFTs show simultaneously excellent electrical performance and remarkable bias‐stress stability, with high µ FE of 35.9 cm 2 V −1 s −1 , positive V th of 0.36 V, steep SS of 94.3 mV dec −1 , small hysteresis of 33 mV, and small Δ V th of −111 and 49 mV under NBS and PBS, respectively. This work demonstrates the high promise of the fluorinated ALD In 2 O 3 :F TFTs for the CMOS back‐end‐of‐line (BEOL) compatible technologies toward advanced monolithic 3D integration.
0
Citation1
0
Save
0

P‐1.9: Enhanced Stability Under Positive Bias Temperature Stress of Ln‐Doped InZnO Thin Film Transistors Fabricated with Back‐channel‐etch Structure

Juncheng Xiao et al.Apr 1, 2024
Lanthanide‐doped indium zinc oxide (Ln‐IZO) was employed as the active channel layer (ACT) of thin film transistors (TFTs). The, Ln‐IZO, single‐1 ACT‐based TFT exhibited a high mobility and a small threshold voltage shift (∆VTH) within −1 V after 1‐hour negative bias temperature illumination stress (NBTIS). However, the corresponding ∆ VTH of 1‐hour positive bias temperature stress (PBTS) was as large as over 8 V. Optimized stacked structures of the ACT were adopted and obtained a significantly improved stability of PBTS. TFTs based on double‐2 ACT (Ln‐IZO/IGZO‐1) and triple‐2 ACT (Ln‐IZO/IGZO‐1/IGZO‐2) exhibited significantly lower ∆VTHs of 1.79 and 1.62 V under PBTS, respectively. Meanwhile, the excellent NBTIS stability with ∆VTH within −1 V was maintained for both double‐2‐ and triple‐2‐based TFTs. Furthermore, an appreciated VTH uniformity was obtained for triple‐2‐based TFTs, with a narrow range width of only 0.5 V. At the same time, we proposed a PBTS fitting model, using the stretched power‐law function, ∆ VTH = kTr for the deterioration of Ln‐oxide TFTs under long‐term operation. According to the proposed model, the ∆VTH could be maintained within 6 V even after 200‐hour PBTS for TFT based on triple‐2.
Load More