磷酸处理对多孔SiO2薄膜质子导电特性和双电层薄膜晶体管性能的影响

摘要： 采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备了多孔SiO2薄膜, 系统地研究了不同浓度磷酸处理对多孔SiO2薄膜的质子导电特性、双电层电容和以此多孔SiO2薄膜为栅介质的铟锌氧(IZO)双电层薄膜晶体管性能的影响。结果表明: 多孔SiO2薄膜的质子电导率和双电层电容随磷酸浓度升高而增大, 60%浓度磷酸处理后多孔SiO2薄膜质子电导率和双电层电容分别达到1.51×10-4 S/cm和6.33 μF/cm2。随磷酸浓度升高, 双电层薄膜晶体管的工作电压降低, 并且, 电流开关比也变大。其中60%浓度磷酸处理后器件工作电压为1.2 V, 迁移率为20 cm2/(V·s), 电流开关比为4×106。这种双电层薄膜晶体管有望应用在化学和生物传感等领域。