Abstract
本論文旨在探討以電漿輔助化學沉積法成長氮化矽為閘極介電層,氫化非 晶矽為主動層之薄膜電晶體.研究重點係針對溫度效應及介電層和非晶矽 層厚度對薄膜電晶體電性之影響,結果顯示,最初隨著溫度的升高,伴隨 著臨界電壓和場效移動率的增加,之後趨向減少,此顯示了溫度的高溫與 低溫係由不同的機構控制著薄膜電晶體之電性.當溫度超過420K時, 因溫度效應使其費米能階達到類似簡併態,而使其通道一直存在,導致負 值的臨界電壓.此外,厚度效應方面其結果顯示,飽和電流和場效移動率 隨著非晶矽層厚度而增加,而臨界電壓則隨著厚度增加而減少.另外,隨 著閘極介電層厚度的減少,而飽和電流增加,然而厚度太薄時會使薄膜電 晶體的輸出特性受影響.最後,提出理論模擬溫度對薄膜電晶體電性的影 響,此模擬同時考慮局限電荷濃度;傳導帶之電子濃度和電子之場效移動 率之溫度相關性的修飾,並由柏松氏方程式導出薄膜電晶體溫度相關之電 流-電壓特性曲線,結果證實理論模擬與實驗在操作溫度範圍304至4 04K之電流-電壓特性曲線相當吻合.