Título
Development of Low-Temperature ambipolar a-SiGe:H Thin-Film transistors technology
Autor
MIGUEL ANGEL DOMINGUEZ JIMENEZ
Colaborador
PEDRO ROSALES QUINTERO (Asesor de tesis)
ALFONSO TORRES JACOME (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Electronic devices and systems fabricated on flexible substrates are
growing attention within both the research and the industrial communities.
Thin-film transistors (TFTs) based on a-Si:H technology have attracted
interest due to potential low-temperature process to be integrated in flexible
electronics technology. Although complementary metal oxide semiconductor
(CMOS) logic circuits, based on separated n- and p-type doped deposited
layers, are currently under development, the use of ambipolar TFTs,
operating as either p- or n-type transistors, can simplify the design and
reduce the cost for the fabrication of the complementary logic circuits.
Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) has been typically used as the
active layer of TFTs. However, due to the preference for unipolar operation
(n-type), other materials have been proposed for such applications. An
alternative to improve the electrical characteristics of low-temperature
ambipolar TFTs is hydrogenated amorphous silicon germanium (a-SiGe:H).
Recently, we have demonstrated a-SiGe:H with excellent electronic
properties. The a-SiGe:H films show an estimated mobility higher than that of
a-Si:H which indicates probably ambipolarity. In this thesis the fabrication and
characterization of the ambipolar a-SiGe:H TFTs at 200 °C are presented.
Also, the characterization of each one of the films present in the TFT structure
in order to obtain the best deposition conditions is presented. Moreover,
simulations of the device using physical and spice models are performed to
get a comprehensive study on the main transport mechanism of the device.
Recientemente, los transistores de Película Delgada (TFTs) han
resultado atractivos para la industria y la comunidad científica debido a su
potencial aplicación en Electrónica flexible y de área grande. La posibilidad
de desarrollar circuitos lógicos a bajo costo con un bajo consumo de potencia
usando estos dispositivos ha ido adquiriendo mayor importancia.
Actualmente, se están desarrollando dispositivos basados en películas
separadas tipo n y p como capas activas. Sin embargo el uso de TFTs
ambipolares, que operan como transistores tipo n o p dependiendo de la
polarización, pueden simplificar el diseño y reducir el costo de fabricación de
los circuitos lógicos. El Silicio amorfo hidrogenado ha sido el material mas
utilizado como capa activa en TFTs. Sin embargo, debido a su operación
unipolar (tipo n) se han buscado otros materiales alternativos para estas
aplicaciones. Una alternativa para obtener ambipolaridad a bajas
temperaturas (≤200°C) es el Silicio-Germanio Amorfo Hidrogenado (a-
SiGe:H). Investigaciones realizadas en el Laboratorio de Microelectrónica del
INAOE estiman que la película de a-SiGe:H posee valores de movilidad de
electrones y huecos relativamente altos, esto es necesario para obtener
ambipolaridad. En este trabajo se describe el proceso de fabricación y
caracterización de los TFTs ambipolares de a-SiGe:H a 200°C. Así como la
caracterización de las películas que componen el dispositivo, para obtener
las mejores condiciones de depósito. Además, por medio de simulaciones se
logra comprender los mecanismos de transporte que dominan el
funcionamiento del dispositivo.
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Fecha de publicación
marzo de 2012
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Inglés
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Dominguez-Jimenez M.A.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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