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Desarrollo experimental de transistores de película delgada (TFTs) a base de la unión dieléctrico/semiconductor Al2O3/InGaZnO

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dc.contributor.author Toledo Guizar, Pablo Gilberto
dc.date.accessioned 2021-08-06T22:53:47Z
dc.date.available 2021-08-06T22:53:47Z
dc.date.created 2019-06-19
dc.date.issued 2021-08-06
dc.identifier.citation Toledo Guizar, Pablo Gilberto. (2019). Desarrollo experimental de transistores de película delgada (TFTs) a base de la unión dieléctrico/semiconductor Al2O3/InGaZnO. (Maestría en Tecnología Avanzada). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas, México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/29138
dc.description Tesis (Maestría en Tecnología Avanzada), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, UPIITA, 2019, 1 archivo PDF, (50 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: En este trabajo, se desarrolló un proceso de microfabricación de transistores de película delgada (TFTs) a base de la unión dieléctrico/semiconductor Al2O3/IGZO. Durante el proceso de fabricación se utilizaron procesos de fotolitografía para cada capa, lo cual permitió obtener dispositivos independientes entre sí. Lo anterior abre un área de oportunidad para el uso de los dispositivos fabricados en aplicaciones poco exploradas tales como sensores de gases, de temperatura o de potencial de hidrógeno (pH).Como primer paso, con el objetivo de conocer las propiedades químicas, estructurales y ópticas de las películas de Al2O3e IGZO se realizaron caracterizaciones por las técnicas de espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) y elipsometría espectroscópica, microscopía de fuerza atómica (AFM), espectroscopía ultravioleta Visible (UV/VIS)a las películas de Al2O3e IGZO. Como siguiente paso se diseñaron TFTs con estructura de compuerta inferior (bottom-gate). El ancho de canal (W) de los transistores es de 150 μmy la longitud de canal (L) de 40, 60 y 80 μm. Como material de compuerta en los dispositivos se utilizó una bicapa de Cr(10nm)/Au(100 nm), como dieléctrico de compuerta Al2O3(35 nm), como semiconductor IGZO (15 nm), una bicapa de Ti(10nm)/Au (100 nm) para los contactos de fuente y drenador y una capa de pasivación de SU8 (450 nm).Las curvas características de corriente-voltaje de los TFTs medidos inmediatamente después de fabricarlos mostraron corrientes de fuga y, que no tenían una región de saturación bien definida. Posteriormente, se realizó un tratamiento térmico a los TFTs a una temperatura de 150 ºC con lo cual mejoraron las características eléctricas de los dispositivos. Con la extracción de los parámetros(voltaje de umbral, movilidad de efecto de campo y pendiente subumbral) se obtuvo que la movilidad de efecto de campo incrementó más de 10 veces su valor inicial y los dispositivos presentaron una región de saturación bien definida después de realizado el tratamiento térmico a los transistores. ABSTRACT: In this work, was developed a process of microfabrication of thin film transistors (TFTs) based on the dielectric/semiconductor junction Al2O3/IGZO. In the manufacturing, a photolithography process was used for each layer, through which independent devices were obtained. The above, opens an area of opportunity for the use of devices manufactured in poorly explored applications such as gas, temperature or hydrogen potential (pH) sensors.As a first step, in order to know the chemical, structural and optical properties of the Al2O3and IGZO films, characterizations were made by photoelectron spectroscopy techniques emitted by X-rays (XPS) and spectroscopic ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), Visible ultraviolet spectroscopy (UV/VIS) to the thinfilms.As a next step, TFTs with bottom-gate structure were designed. The channel width (W) of the transistors was of 150 μm and the channel length (L) was of 40, 60 and 80 μm. As a gate material in the devices a Cr / Au bilayer (10/100 nm) was used, Al2O3(35 nm) as gate dielectric, IGZO (15 nm) as semiconductor, a Ti / Au bilayer (10/100) nm) for the source and drain contacts and a passivation layer of SU8 (450 nm).The current-voltage characteristic curves of the TFTs measured immediately after fabrication, showed that the devices had leakage currents through the dielectric and without a well-defined saturation region. Subsequently, a thermal treatment was carried out on the TFTs at a temperature of 150ºC, which improved the electrical characteristics ofthe devices. With the extraction of parameters, it was obtained that the field effect mobility increased more than 10 times its initial value, and the devices presented a well-defined saturation region after the heat treatment to the transistors. es
dc.language.iso es es
dc.subject Transistores de película delgada es
dc.subject Semiconductor es
dc.subject Espectroscopía Ultravioleta-Visible es
dc.title Desarrollo experimental de transistores de película delgada (TFTs) a base de la unión dieléctrico/semiconductor Al2O3/InGaZnO es
dc.type TESIS es
dc.contributor.advisor Reséndiz Mendoza, Luis Martín
dc.contributor.advisor Hernández Como, Norberto


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