氢化非晶In-Ga-ZnO薄膜电输运特性和机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    10904121
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    李远洁
  • 依托单位：
    西安交通大学
  • 学科分类：
    A2003.凝聚态物质输运性质
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

非晶氧化物半导体a-In-Ga-ZnO 具有在载流子迁移率、电输运和薄膜晶体管TFT器件应用等方面优于非晶Si的特性。a-IGZO中能隙密度分布和费米能级位置决定了载流子迁移率和电输运特性。本项目拟采用原位掺杂法制备氢掺杂的a-IGZO，通过施主掺杂调制费米能级在能带隙中的位置，并通过氢掺杂钝化a-IGZO深能级而降低能隙密度，从而提高载流子迁移率。利用固体核磁共振和深能级瞬态谱技术研究a-IGZO:H中氢原子空间分布和能隙密度分布，利用变温霍尔效应和低温光激发光谱研究a-IGZO:H光电特性，利用非晶变程跳跃电输运理论和低温表面导电理论揭示氢掺杂与能隙密度、载流子迁移率之间的作用机制，建立a-IGZO电输运机理模型，为a-IGZO制备和缺陷控制提供设计思想，为提高载流子迁移率和优化TFT器件性能提供实验技术和理论依据。

结项摘要

本项目研究了利用脉冲激光沉积和射频磁控溅射技术低温制备非晶半导体氧化物InGaZnO(a-IGZO)薄膜材料，深入系统地研究了生长参数、后退火处理工艺对a-IGZO电输运、光透过率、结构以及表面形貌等性能的影响。研究获得了室温制备的电子迁移率为10-17 cm^2/Vs，平均透光率>80%的a-IGZO薄膜的优化生长参数，同时获得了射频溅射功率、衬底温度、气体流量和靶基距对薄膜性能的影响规律。研究发现，氧空位缺陷控制了a-IGZO薄膜导电性能，增加生长氧气流量导致电阻率升高，后真空退火工艺能够恢复薄膜材料的半导体导电性能。同时研究发现后氢气退火降低了电子浓度，增强光透过率以及降低了表面形貌粗糙度。变温霍尔效应理论模型分析发现a-IGZO薄膜中导电机理遵循半导体能带理论，而不遵循非晶变程跳跃理论。氢与a-IGZO薄膜中的氧空位和非晶结构缺陷产生了化学键钝化作用，从而导致电子浓度的下降和光透过率散射中心的减少。研究也发现，非晶IGZO薄膜中的光学带隙随着薄膜中电子浓度的增加而增加，遵循半导体中Burstein-Moss偏移理论。本项目在室温条件下玻璃衬底上实现了高电子迁移率和光透过率性能的a-IGZO薄膜材料，通过研究发现a-IGZO薄膜关键光电性能受到生长和环境中氧化还原气氛的直接影响，因此为a-IGZO薄膜应用于新一代平板显示驱动的透明薄膜晶体管器件提供了重要的薄膜制备工艺参数和环境稳定性研究依据。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
射频溅射功率密度对Ga:ZnO透明导电薄膜性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    西安交通大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李远洁;李金逵;胡晓芬
  • 通讯作者：
    胡晓芬
Properties of phosphorus-doped zinc oxide films grown by pulsed laser deposition
脉冲激光沉积法生长的磷掺杂氧化锌薄膜的性能
  • DOI：
    10.1116/1.3554838
  • 发表时间：
    2011-05-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Li, Yuanjie;Liu, Zilong;Ren, Jiangbo
  • 通讯作者：
    Ren, Jiangbo

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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