以下是协议的概述。我们首先准备电解溶液,混合水,乙二醇和酒石酸。之后,基底玻璃幻灯片需要通过碱性洗涤剂溶液的声波清洗、丙酮和异丙醇进行清洗,然后进行射频等离子体清洗。
TFT 的构造通过将铝电极沉积到干净的玻璃基板上完成。接着氧化铝溅射氧化锌活性层和热蒸发的漏源电极。铝阳极化过程通过淹没铝镀玻璃基板和连接到源测量单元的镀金不锈钢板进行。
该过程首先在系统中施加恒定电流,电压呈线性增长,直到确定氧化物厚度的最终电压。因此,电压保持不变,直到整个系统的电流降至零。TT 的电气特性通过将双通道源测量单元连接到栅极、漏管和源电极来执行。
通过改变恒定排放源电压的栅极电压并测量排放源电流,获得传输曲线。电气移动性可以从 TFT 传输曲线中确定。Placket-Burman 的实验设计通过标记阳极化因子(无论乘坐从低到高水平)由实验条件确定。
Placket-Burman 矩阵由十二个实验运行组成,这些运行对应于预定水平中阳极化因子的不同组合。我们在此介绍一个协议,利用氧化阳极氧化铝作为门介电层来制造氧化锌锡填充晶体管。结果表明,仅改变门介质的阳极化过程参数,可以优化 TFTS 的性能。
电解溶液通过将84 mL乙二醇混合至1.5克酒石酸来准备。因此,在溶液中加入16mL的去压水,轻轻摇动溶液。之后,搅拌溶液约30分钟,直到酒石酸完全溶解。
准备两个氢氧化氨的库存溶液,以调整电解质的pH。浓度较高的溶液可达到28%左右,浓度较低的溶液约为2%,使用浓度较高的氢氧化铵溶液对pH进行粗调整。当 pH 值接近所需值 5 或 6 时,使用浓度较低的溶液微调 pH 值。
基底清洁程序首先在碱性洗涤剂溶液中对玻璃基材进行声波化处理,在 16 摄氏度下体积为 5%,50 分钟。之后,基材在去电化水中大量冲洗,以去除任何残留物。用清洁、干燥的空气或氮气吹制,使基材干燥。
干燥的基材在丙酮中再次声波化五分钟。从丙酮中去除,在干燥的干燥空气或氮气中再次干燥。声波再次在异丙醇五分钟。
从异丙醇中去除并重复干燥过程。将基板装入射频等离子清洁剂并排空。达到真空后,以中等功率打开 RF,然后离开五分钟以完成清洁过程。
从等离子清洁器中取出基板,并将其加载到样品架中,并配有适当的阴影面罩,用于铝门电极的热蒸发。阴影面膜是一种不锈钢激光切割板,用于确定铝门电极面积。将玻璃滑入热蒸发室并启动沉积过程。
将铝门电极沉积,对蒸发速率和薄膜的最终厚度进行精细控制。蒸发后,从腔室中取出样品。并检查电极是否正确沉积。
铝门电极的阳极化始于将铝镀玻璃滑梯和镀金不锈钢板连接到夹接头。因此,电极被淹没在电解溶液中,电缆连接到源测量单元。将恒定电流施加到电极上。
电压降必须线性增加,表明氧化铝生长正常。当达到既定的最终电压时,将 SMU 切换到恒定电压模式,并等待电流降至零。完成阳极化程序后,在去维化水中大量冲洗基材。
在干燥、清洁的空气或氮气中干燥基材。晶体管有源层的沉积通过将具有阳极氧化层的基板插入适当的阴影掩膜来执行。这些面罩允许在溅射沉积过程中选择性地覆盖氧化锌。
将样品插入此溅射室并启动沉积过程。控制溅射沉积速率和 TFT 活性层的最终厚度。溅出沉积后,从腔室中取出样品,并准备好用于漏管和源电极的热蒸发。
晶体管的制造是通过使用适当的阴影面罩通过热蒸发蒸发铝排管和源电极来结束的。采用的掩码设计允许在每个基板中制造三个晶体管。将样品插入蒸发室并启动沉积程序。
铝排液和源电极蒸发后,从腔室中去除样品。从面罩中取下样品并检查电极。晶体管已准备好进行电气特性。
TFT 的电气特性是通过使用弹簧探头连接器与漏管、源电极和栅极进行接触来执行。因此,电极连接到双通道源和测量单元。晶体管特性曲线是通过极化漏极电极和源电极以及栅极电极和测量通道电流获得的。
TFT 电气参数分析通过绘制 TFT 传输曲线和漏流电流的平方根作为栅极电压的函数进行。曲线的斜率允许确定设备移动性。使用 X 轴截距曲线的斜率定义了 TFT 阈值电压。
对获得的结果进行曲率的实验,可以通过Chemoface等分析软件进行。选择实验设计,输入数据。因此,计算每个阳极化参数的相应效果,并通过绘制 Pareto 效果图中的数据来分析结果。
Pareto 图表允许您根据对特定设备响应参数(如 TFT 移动性)的影响对阳极性因素进行排名。因此,普拉克特-伯曼是有用的,因为许多不同的原因。首先,它允许您系统地同时研究许多不同的因素。
使用统计方法(如 ANOVA 和回归),您可以量化和了解影响阳极化过程的最重要因素和最不重要的因素。因此,我们认为Placket-Burman方法在印刷电子产品中是非常有价值的。它允许您快速有效地筛选许多不同的因素,并非常系统和快速地优化这些因素。
尽管我们已经开发了这种阳极化方法,但它可用于印刷电子开发的许多其他领域。