Role of Invisible Oxygen in the Trilayer Laminates of Ultrathin a-IGZO/SiOx/a-IGZO Films

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1021/acsaelm.5c00433
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide In this study, ultrathin multilayered films of IGZO/SiO x /a-IGZO were fabricated via radio frequency (RF) magnetron cosputtering, with the SiO x layer thickness systematically varied between 1 and 7 nm while maintaining a constant a-IGZO layer thickness. The effect of the SiO x thickness on the electrical properties of the films was thoroughly investigated. A significant deterioration in electrical performance was observed for SiO x layers up to 3 nm; however, an improvement was noted as the SiO x thickness increased to 7 nm. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis revealed that the oxygen structure and chemical composition within the multilayers remained unchanged. However, it confirmed that the ultrathin 2 nm thick SiO x ( x ∼ 1.5) layer exhibited nonstoichiometric configurations. The contribution of Fowler–Nordheim (FN) tunneling was observed in multilayer films with varying thicknesses of SiO x . The presence of oxygen was found to play a critical role in modulating electron trap states within the SiO x layer, thereby mitigating the reduction in the charge carrier concentration in the films. By optimizing oxygen flow during deposition, we successfully eliminated the charge carrier drop in a-IGZO 20 nm /SiO x (2 nm) /a-IGZO 10 nm and a-IGZO 20 nm /SiO x (3 nm) /a-IGZO 10 nm films. Notably, the ultrathin SiO x layers in the a-IGZO/SiO x /a-IGZO films functioned as highly effective carrier suppressor layers, presenting a promising alternative to conventional doping approaches for controlling electrical performance.