作者：物理宣
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编辑：宋佐东
日期：2015-10-23 阅读：1
新闻网讯：近日，我校物理科学学院单福凯教授课题组在液晶显示器件领域再次取得重要进展。该课题组的一篇研究论文“水溶液诱导制备氧化钪介电层以及在n型和p型金属氧化物薄膜晶体管中的应用”在材料领域权威刊物《Advanced Functional Materials，先进功能材料》上在线发表。我校为第一署名单位。
《先进功能材料》创刊于2001年, 由德国Wiley-VCH出版社出版，当前影响因子为11.805。是国际功能材料研究领域最具影响的顶尖学术期刊之一，该期刊在材料、物理、化学、纳米等领域皆属于前4%到10%，极具领导地位，论文遴选严格，学术影响力大。
该论文首创性地报道了新型氧化钪(Sc2O3)高k介电材料及其在低压n型和p型薄膜晶体管上的应用。相关研究结果建立在课题组近年的研究工作基础上(Adv. Funct. Mater., 2015, 25, 2564; J. Mater. Chem. C, 2015, 3, 9509; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 17364; Appl. Phys. Lett., 2014, 105, 113509)。高k介电薄膜和p型半导体材料一直是微电子器件研究的亟待突破的重点领域，同时也是低功耗显示器、CMOS集成电路必不可少的组成部分。该课题组利用绿色、环保的“水溶胶”技术低温制备Sc2O3高k介电薄膜，这也是世界范围内首次利用廉价的溶胶技术制备该类介电材料。同时利用“水溶胶”技术和“水溶胶”诱导的“多元醇还原”技术分别制备n型InZnO和p型CuO半导体沟道层。测试结果表明Sc2O3高k介电材料的使用明显缩小了微电子器件的操作电压(从40 V降低到1.5 V)，仅利用一节干电池即可驱动，对低能耗微电子器件的研发具有重要的意义。“水性溶胶”技术的成功实施将推动微电子产业走向更加绿色环保的道路。该成果将对平板显示领域、生物和光探测领域、以及CMOS集成电路的应用开发有重要影响。
该研究工作同时得到了国家自然科学基金委【溶液法制备超薄高k介电层和InMZnO体系透明薄膜晶体管的关键问题研究，项目编号51472130;全水溶液工艺的高k介电薄膜的低温制备及TFT器件的集成，项目编号51572135】和山东省自然科学基金委(柔性衬底上基于ZnO合金的透明薄膜晶体管(TTFT)的研究，项目编号ZR2012FM020)专项资金的经费支持。
