Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung, Herstellung und Untersuchung von ZnO-basierten Feldeffekttransistoren (FET). Dabei werden im ersten Teil Eigenschaften von ein- und mehrschichtigen Isolatoren mit hohen Dielektrizitätskonstanten betrachtet, die mittels gepulster Laserabscheidung (PLD) dargestellt wurden. Die elektrischen und kapazitiven Eigenschaften dieser Isolatoren innerhalb von Metall-Isolator-Metall (MIM) bzw. Metall-Isolator-Halbleiter (MIS) Übergängen wurden untersucht. Letzterer wurde schließlich als Gate-Struktur in Metall-Isolator-Halbleiter-FET (MISFET) mit unten (backgate) bzw. oben liegendem Gate (topgate) genutzt. Der zweite Teil konzentriert sich auf Metal-Halbleiter-FET (MESFET), die einen Schottky-Kontakt alsGate nutzen. Dieser wurde mittels reaktiver Kathodenzerstäubung (Sputtern) von Ag, Pt, Pd oder
Au unter Einflußvon Sauerstoff hergestellt. ZnO-MESFET stellen eine vielversprechende Alternative zu den bisher in der Oxid-basierten Elektronik verwendeten MISFET dar. Durch die Variation des
verwendeten Gate-Metalls, Dotierung, Dicke und Struktur des Kanals und Kontakstruktur, wurde ein Herstellungsstandard gefunden, der zu weiteren Untersuchungen herangezogen wurde. So wurde die
Degradation der MESFET unter Belastung durch dauerhaft angelegte Spannung, Einfluss von Licht und erhöhten Temperaturen sowie lange Lagerung getestet. Weiterhin wurden ZnO-MESFET auf industriell
genutztem Glasssubstrat hergestellt und untersucht, um die Möglichkeit einer großflächigen Anwendung in Anzeigeelementen aufzuzeigen. Einfache integrierte Schaltungen, wie Inverter und
ein NOR-Gatter, wurden realisiert. Dazu wurden Inverter mit sogenannten Pegelschiebern verwendet, welche die Ausgangsspannung des Inverters so verschieben, dass eine logische Aneinanderreihungvon Invertern möglich wird. Schließlich wurden volltransparente MESFET und Inverter, basierend auf neuartigen transparenten gleichrichtenden Kontakten demonstriert.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:15-qucosa-61957 |
| Date | 03 November 2010 |
| Creators | Frenzel, Heiko |
| Contributors | Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften, Prof. Dr. Marius Grundmann, Prof. Dr. Marius Grundmann, Prof. Dr. Thomas Riedl |
| Publisher | Universitätsbibliothek Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
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