氧化物半導體

導電率隨氧化氣氛而增加稱為氧化型半導體，是p型半導體；電導率隨還原氣氛而增加稱為還原型半導體，是n型半導體；導電類型隨氣氛中氧分壓的大小而成p型或n型半導體稱為兩性半導體。非單晶氧化物可用純金屬高温下直接氧化或通過低温化學反應(如金屬氯化物與水的複分解反應)來製備。氧化物單晶的製備有焰熔法、熔體生長法和氣相反應生長法。

作為“新一代電子的基礎材料”而備受全球顯示器技術人員關注的就是氧化物半導體TFT。因為氧化物半導體TFT是驅動超高精細液晶面板、有機EL面板以及電子紙等新一代顯示器的TFT材料最佳候選之一。預計最早將在2012～2013年開始實用化，將來或許還會成為具備“柔性”和“透明”等特點的電子元件的實現手段 ^[1]  。

氧化物半導體是通常容易成為絕緣體的氧化物，但卻具有半導體的性質。在眾多物質當中，最受關注的是“透明非晶氧化物半導體（TAOS：Transparent Amorphous Oxide Semiconductors）”。非晶IGZO（In-Ga-Zn-O）就是一個代表性例子。除了三星和LG顯示器等韓國企業外，日本的夏普、凸版印刷以及佳能等企業也在致力於TFT的應用開發。

TAOS類TFT的載流子遷移率高達250px2/Vs以上，特性不均現象也較小。因此，可驅動像素為“4K×2K” （4000×2000像素級）、驅動頻率為240Hz的新一代高清晰液晶顯示器。當前的標準技術——非晶硅類TFT以及作為新一代技術而被大力開發的有機半導體TFT因載流子遷移率只有數cm2/Vs以下，很難應用到上述用途中。即使是在有機EL顯示器領域，與開發案例較多的低温多晶硅類TFT相比，實現大屏幕化時還是TAOS類TFT具有優勢這是因為AOS類TFT可以抑制有機EL面板中存在着的因TFT特性不均而導致的顯示不均現象。TAOS薄膜可通過濺射法形成，製造成本也容易降低。