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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2020

21.12.2019

Ti doping enhanced alumina dielectrics for low-voltage thin-film transistors via low-temperature lightwave irradiation

verfasst von: Sumei Wang, Guodong Xia

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2020

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Abstract

Herein, we report a high-k Al1 − xTixO dielectric films and device applications via a facile low-temperature lightwave irradiation process. The Al1 − xTixO films possess the smooth surface with subnanometer roughness. The successful doping of Ti in Al2O3 films was confirmed via several characterizations. The properties of Al1 − xTixO films are highly dependent on the ratio of Ti. With the introduction of 20% Ti, Al1 − xTixO films obtain much better properties than single TiO2 and Al2O3. The leakage current density reached 6.4 × 10− 8 A/cm2, and its capacitance is as high as 168 nF/cm2 (at 1000 Hz). For the device applications, InZnO/Al1 − xTixO TFTs show enhanced performance, such as a great field-effect mobility of 12.5 cm2/Vs, while InZnO/Al2O3 TFTs have a mobility of 5.7 cm2/Vs. Moreover, the operating voltage is as low as 3 V. The low-temperature lightwave irradiated Al1 − xTixO films, without high temperature or vacuum process, reveal great potential for the low-cost- but high-performance electronics.

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Metadaten
Titel
Ti doping enhanced alumina dielectrics for low-voltage thin-film transistors via low-temperature lightwave irradiation
verfasst von
Sumei Wang
Guodong Xia
Publikationsdatum
21.12.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-02679-x

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