氧化物半導體

氧化物半導體

氧化物半導體(oxide semiconductor)具有半導體特性的一類氧化物。氧化物半導體的電學性質與環境氣氛有關。

氧化物半導體ZnO、CdO、SnO2等常用於製造氣敏元件,Fe2O3、Cr2O3、Al2O3等常用於製造濕敏元件;SnO2膜用於製做透明電極等。

基本介紹

  • 中文名:氧化物半導體
  • 外文名:oxide semiconductor
  • 類型:一類氧化物
  • 具有半導體特性
  • 例子:ZnO、CdO、SnO2
簡介,特點,

簡介

導電率隨氧化氣氛而增加稱為氧化型半導體,是p型半導體電導率隨還原氣氛而增加稱為還原型半導體,是n型半導體;導電類型隨氣氛中氧分壓的大小而成p型或n型半導體稱為兩性半導體。非單晶氧化物可用純金屬高溫下直接氧化或通過低溫化學反應(如金屬氯化物與水的複分解反應)來製備。氧化物單晶的製備有焰熔法熔體生長法和氣相反應生長法。
作為“新一代電子的基礎材料”而備受全球顯示器技術人員關注的就是氧化物半導體TFT。因為氧化物半導體TFT是驅動超高精細液晶面板、有機EL面板以及電子紙等新一代顯示器的TFT材料最佳候選之一。預計最早將在2012~2013年開始實用化,將來或許還會成為具備“柔性”和“透明”等特點的電子元件的實現手段。

特點

氧化物半導體是通常容易成為絕緣體的氧化物,但卻具有半導體的性質。在眾多物質當中,最受關注的是“透明非晶氧化物半導體(TAOS:Transparent Amorphous Oxide Semiconductors)”。非晶IGZO(In-Ga-Zn-O)就是一個代表性例子。除了三星和LG顯示器等韓國企業外,日本的夏普、凸版印刷以及佳能等企業也在致力於TFT的套用開發。
TAOS類TFT的載流子遷移率高達250px2/Vs以上,特性不均現象也較小。因此,可驅動像素為“4K×2K” (4000×2000像素級)、驅動頻率為240Hz的新一代高清晰液晶顯示器。當前的標準技術——非晶矽類TFT以及作為新一代技術而被大力開發的有機半導體TFT因載流子遷移率只有數cm2/Vs以下,很難套用到上述用途中。即使是在有機EL顯示器領域,與開發案例較多的低溫多晶矽類TFT相比,實現大螢幕化時還是TAOS類TFT具有優勢這是因為AOS類TFT可以抑制有機EL面板中存在著的因TFT特性不均而導致的顯示不均現象。TAOS薄膜可通過濺射法形成,製造成本也容易降低。

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