非掺杂多晶半导体薄膜晶体管晶界势垒的解析模型

【摘要】本文针对非掺杂多晶半导体薄膜晶体管（ThinFilmTransistors,TFTs）的晶粒间界势垒提出了一个适用的解析模型。首先，我们成功建立了基于物理描述的非掺杂多晶半导体TFTs晶粒间界势垒高度的清晰的解析模型。此解析模型是基于离散晶粒分析（DiscreteGrainAnalysis）和U型的晶界缺陷态密度(DensityOfStates,DOS)分布得到的。解析解的求解过程用到了朗伯函数（LambertWfunction），而且没有引入额外的近似处理。通过与数值计算的结果以及多晶硅TFTs势垒高度的实验值相比较，证实了此解析模型的正确性和有效性。经过对模型中物理参数的仔细分析，清晰的揭示了物理参数对晶界势垒的影响，更加深刻的理解晶界势垒在载流子输运过程中的重要作用。其次，我们发现在DOS分布中深能态为主导的情况下，此解析模型和以前广泛应用的Seto提出的模型在阈值电压以上的区域（theabove-thresholdregion）吻合的很好。此时，Seto的模型中的单能级缺陷态密度可以粗略地等于DOS中深能态密度乘以3—4个热能量单位（kT）。最后，我们此模型用于其它多晶半导体TFTs，如氧化锌TFT中，并做了相应的讨论。
【作者】龚祯宁；
【导师】王明湘；
【作者基本信息】苏州大学，微电子学与固体电子学，2014，硕士
【关键词】晶界势垒；非掺杂沟道；多晶半导体；薄膜晶体管；朗伯函数；

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