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随着科技的进步，平板显示技术在人们工作生活中变的越来越重要了，作为显示领域的核心部件，薄膜晶体管(TFT)成为了研究人员的关注焦点。这其中，非晶硅TFT载流子迁移率较低，难以满足显示阵列的驱动要求;多晶硅TFT制备工艺复杂、成本较高等，这些问题都制约着平板显示技术的进一步发展。近十年来，氧化物薄膜晶体管尤其是氧化锌基薄膜晶体管因其高迁移率、低成本及透明性等特点引起了广泛的关注。 氧化锌的电导率可以通过掺杂来调整，目前公认较有前景的掺杂元素是铟元素和鎵元素，但铟元素在地球上的含量极少且对人体有害，所以本文的研究重点即为用镓掺杂的氧化锌(GZO)作为有源层材料来制备薄膜晶体管。首先，本文通过优化包括器件结构、沟道层厚度、沟道层氧分压和后退火在内的工艺条件来改善薄膜晶体管的性能。结果表明，采用三次光刻工艺制备的器件制备工艺更简单，源漏接触电阻更小，响应速度更快，性能更好;沟道层厚度为25nm时器件有较好的性能，而过厚的器件关态电流过大，影响器件开关比;制备沟道层时采用氧氩压强比为20∶80的器件性能较好，氧原子可以填补沟道层中的氧空位，但氧气含量过少时制备出的器件关态漏电流过大，而氧气含量过多又会影响起辉，进而影响溅射的质量;退火可以减少薄膜的缺陷，使薄膜的晶粒尺寸减小，本实验较理想的退火条件为2小时300℃。在优化上述工艺条件以后，器件性能得到很大提升，开关比达到109，亚阈值斜率达到77mV/decade，载流子饱和迁移率达到99cm2/V·s，阈值电压为2.2V。 在得到制备器件的各种优化工艺条件以后，本文还探究了一种新型器件。该器件不但沟道层采用镓掺杂的氧化锌材料，其源漏电极同样采用镓掺杂的氧化锌材料，但二者的导电率不同，由制备时采用的氧分压来控制。新制备的器件具有良好的电学特性:亚阈值斜率为105mV/decade，载流子饱和迁移率为80cm2/V·s，开关比达到107，阈值电压为1.6V。更重要的是，新器件的输出特性较之前用ITO作为源漏电极器件的输出特性改善很多，源漏接触电阻更小，器件达到饱和的速度更快，从原器件的VD=7V时才进入饱和区到新器件的VD=4V即进入饱和区，饱和电流下降的幅度也明显减小。退火之后，饱和电流随着漏端电压的增加不再下降，说明沟道层及其与源漏电极接触的界面缺陷大幅度减少。 实验表明，GZO TFT可以获得良好的特性，满足有源显示阵列的驱动要求，有望在AMOLED显示技术中得到应用。