[摘要]采用陽極氧化法制備了Ta2O5絕緣層，并研究了氫熱處理對Ta2O5絕緣層頻率特性的影響。
　　果表明，Ta2O5絕緣層經(jīng)過氫熱處理后表現(xiàn)出較高的介電常數(shù)，而Ta2O5作為絕緣層是一種基于聚（2-甲氧基- 5-（2-乙基-己氧基）-1，4-亞苯基-亞乙烯基場效應晶體管器件（MEH-PPV）。件經(jīng)過熱處理后，通過場效應提高了遷移率從1.15×10-5cm2 / Vs到2.35×10-4cm2 / Vs。是一種改善Ta2O5絕緣層和MEH-PPV半導體層之間接觸結果的熱處理方法。機薄膜晶體管（OFET）引起了廣泛的關注，這主要是因為它們在柔性，大面積，低成本電子設備中的潛在應用。究人員在源電極和漏電極與有機半導體之間添加了一層緩沖材料，以改善載流子的注入并提高器件的遷移率，因此成本很高，并且絕緣層OFET是影響閾值電壓和其他屬性的關鍵因素。素。用的OFET SiO 2絕緣層材料具有低介電常數(shù)（k≈3.9）和低介電常數(shù)，這導致低點飽和電流和低場效應遷移率。
　　此，選擇具有高介電常數(shù)（k）的絕緣材料可以有效地降低OTFT的閾值電壓并改善器件的性能。Ta2O5由于其高介電常數(shù)（20-35）而受到廣泛影響。文研究了陽極氧化法制備Ta2O5絕緣層的過程，探討了Ta2O5絕緣層的水熱處理對其漏電流及其金屬絕緣金屬層結構的頻率特性的影響（ MIM）。-PPV）OFET器件OFET器件的場效應遷移率從1.15×10-5 cm2 / Vs增加到2.35×10-4 cm2 / Vs。過分析。極氧化用于制備Ta 2 O 5絕緣層。先，將450 nm Ta膜用作門，然后進行陽極氧化。極氧化在0.01M檸檬酸溶液中進行，Keithley2400用作陽極氧化的電流和電壓源，恒定電流（0.2A / cm2）施加于陽極氧化。
　　Al膜樣品Ta膜表面緩慢氧化為Ta2O5?；^程花費了2個小時。

　　時，Ta的膜的厚度是一定的厚度。Ta被氧化為厚度為150nm的Ta 2 O 5，并且其厚度與所施加的電壓成比例，大約為2nm / V。后，將Ta 2 O 5薄膜基板放置在真空室中，并進行加熱。氫氣氣氛下于350°C放置10分鐘，然后立即退火。過將金電極直接鍍在Ta2O5絕緣層上來制備金屬絕緣金屬（MIM）器件；測試了MIM器件的頻率特性，并在陽極氧化絕緣層Ta2O5上成膜了有機半導體材料MEH-PP，作為有機場效應晶體管。MEH-PPV上形成了有源層，將金電極鍍在MEH-PPV上以制備有機場效應晶體管（OFET）源和漏電極。電極的縱橫比為100。后，測試并比較了兩種設備的電性能，并比較了是否經(jīng)過Ta2O5絕緣層熱處理。過半導體參數(shù)測試儀（Agilent 4155C）測試設備的電氣特性。

　　1顯示了Ta2O5的MIM結構的容量-頻率特性。圖1中可以看出，電容在110k?110kHz的頻率范圍內基本穩(wěn)定，并且從110kHz急劇下降。Ta2O5進行熱處理后，其MIM介電常數(shù)增加到50 nF。中W和L分別代表器件溝道的寬度和長度，Ci是柵極介電層的每單位面積的電容，μ是場效應遷移率，VT是閾值電壓。據(jù)圖2中數(shù)據(jù)的處理，當未用氫氣處理Ta2O5時，MEH-PPV的場效應遷移率是1.15×10-5 cm2 / Vs，電纜而在2.35×10-4 cm2 / V氫我們可以看到，Ta2O5絕緣層經(jīng)過氫熱處理后，其OTFT飽和區(qū)的場效應遷移率接近高20倍。

　　表明，絕緣層Ta2O5與半導體層MEH-PPV之間的接觸得到改善。析表明，這是由于氫熱處理過程中Ta2O5絕緣子內部原子部分的重組，從而顯著降低了絕緣子表面缺陷的密度。Ta2O5，同時氫使Ta2O5絕緣體的表面和體內某些未決鍵飽和。究了熱處理對陽極氧化Ta2O5絕緣性能的影響。過Ta2O5熱處理后，其MIM結構的介電常數(shù)增加，這意味著Ta2O5熱處理膜的OFET器件的遷移率幾乎是未進行Ta2O5膜熱處理的OFET器件的遷移率的20倍，并降低了電閾值。大減少了Ta2O5絕緣體內部熱處理過程中的缺陷和位錯密度，從而大大提高了Ta2O5的絕緣性能。
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