Phase-Composite InOx Semiconductors for High-Performance Flexible Thin-Film Transistors

材料科学 复合数 半导体 晶体管 薄膜晶体管 光电子学 薄膜 相(物质) 纳米技术 复合材料 图层(电子) 电气工程 工程类 电压 有机化学 化学
作者
Quang Khánh Nguyễn,G. Pham,Thi Thu Huong Chu,Dai Cuong Tran,Sung Ho Yu,Sangho Cho,Myung Mo Sung
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (15): 22912-22920 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.5c00350
摘要

Indium oxide (InOx) offers high electron mobility and optical transparency, making it a promising material for advanced thin-film transistors (TFTs). However, challenges related to the high carrier concentration, crystallization control, and instability limit its performance. In this study, we demonstrate the fabrication of amorphous/nanocrystal phase-composite InOx films using high-pressure atomic layer deposition (ALD) using InCA-1 and H2O2 as the metal precursor and oxidant, respectively. The amorphous matrix in the phase-composite structure enables resonant hybridization, facilitating efficient electron transport by forming delocalized states via wave function overlap between nanocrystalline and amorphous regions. The systematic investigation of the deposition temperature and channel thickness allowed precise control over carrier concentration and fine-tuning of the phase-composite structure. The optimized InOx films, deposited at 110 °C with a 7.0 nm thick InOx channel, exhibited outstanding electrical properties, including a field-effect mobility of 61.1 cm2 V-1 s-1, an on/off ratio of ∼0.9 × 106, and a subthreshold swing of 0.45 V dec-1. The films also demonstrate high reproducibility, high optical transmittance (>87% in the visible range), and smooth surface morphology with a root-mean-square roughness of 3.03 Å. Moreover, the devices exhibited remarkable mechanical flexibility, maintaining stable operation after 10,000 bending cycles with a bending radius of 3 mm, and excellent environmental stability, retaining performance after 60 days of ambient air exposure. This study addresses key limitations of conventional InOx-based TFTs by improving the phase control, carrier concentration regulation, and mechanical durability, offering a promising pathway for next-generation electronic and optoelectronic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
科研通AI6应助123321采纳,获得10
2秒前
大观天下发布了新的文献求助10
2秒前
学术pig发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
guguhuhu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Dotuu发布了新的文献求助10
3秒前
笑点低忆南完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
Kay发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
舒心的紫雪完成签到 ,获得积分10
8秒前
学术pig完成签到,获得积分10
8秒前
Lydia完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
浮游应助liuhe采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
乐观的名完成签到,获得积分10
13秒前
天天快乐应助敏感的海雪采纳,获得10
14秒前
思源应助幽默的飞烟采纳,获得10
15秒前
从容的火龙果完成签到 ,获得积分10
15秒前
jiahuo1发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Kay完成签到,获得积分10
17秒前
庄庄发布了新的文献求助10
17秒前
uu发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
HOLLYWOO完成签到 ,获得积分10
19秒前
维奈克拉应助hulahula采纳,获得30
20秒前
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
李爱国应助cheng采纳,获得10
23秒前
23秒前
Shenliheng完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Elements of Evolutionary Genetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5454373
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4561743
关于积分的说明 14283381
捐赠科研通 4485662
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2456902
邀请新用户注册赠送积分活动 1447577
关于科研通互助平台的介绍 1422830