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随着显示技术，尤其是平板显示技术的飞速发展，薄膜晶体管作为显示像素控制电路核心器件，它的特性和制备工艺等问题已经成为显示技术领域的核心问题之一。与传统的氢化非晶硅(a-Si∶H)和多晶硅(poly-Si)薄膜晶体管相比，氧化锌基薄膜晶体管，可以实现薄膜晶体管低温和全透明制备;非晶态IGZO薄膜晶体管除了拥有上述优点以外，还能保证良好的一致性和高迁移率，这使得IGZO-TFT受到了研究领域广泛的关注，也得到了一些大型的显示器生产厂商（Sharp、Samsung等）的认可。所以，研究IGZO-TFT的工作机理以及对其进行工艺和特性的优化，对今后的研究和生产都有重要的参考意义和应用价值。 以下是本文的主要研究内容: 一、研究了有源层氧含量对薄膜晶体管特性的影响及溅射腔工艺气氛优化条件。随着溅射腔氧含量的增加，IGZO薄膜中提供载流子的氧空位减少，从而影响到IGZO-TFT的迁移率、开态电流等重要电学特性。在氧压比3∶97的条件下，得到了具有良好电学特性的IGZO-TFT，其开关比达到1.69×108，开态电流达到2.71mA，迁移率达到27.3cm2/Vs。 二、研究了有源层厚度对IGZO-TFT的影响。随着有源层在25nm加厚到100nm，沟道层电阻会变小，器件栅控能力也会下降，从而导致开态电流和关态电流同时增加。但开态电流的提升比较有限，关态电流则会增加几个数量级。通过实验发现，在我们研究的器件尺度（100μm/5μm）下当有源层厚度小于50nm时，可以得到良好的器件特性，当有源层厚度达到80nm甚至更多时，器件特性会发生明显的下降。 三、研究了溅射工艺制备栅介质层对IGZO-TFT特性的影响。为了降低工艺成本，并试图优化栅介质层和沟道层之间的界面特性，尝试使用溅射方式淀积SiO2作为器件栅介质层，这样可以在一次溅射中淀积栅介质层和IGZO有源层。测试发现，未经退火的器件漏电很大，栅控能力也很差，但经过300℃氮气退火后的器件就体现了良好的电学特性，开态电流0.87mA，开关比达到3.2×107，亚阂值摆幅仅102mV/dec。 四、研究了通过改变氧含量制备IGZO双层沟道薄膜晶体管的特性。通过改变IGZO薄膜氧含量，改变IGZO薄膜电阻率，并实现了使用单一材料制备双层沟道薄膜晶体管的目的。制备的双层沟道IGZO-TFT的电学特性要优于单层沟道IGZO-TFT，得到了开态电流达到毫安量级，迁移率超过60cm2/Vs的器件特性优越的IGZO薄膜晶体管。最后，通过对比不同氧含量和不同厚度比对双层沟道IGZO-TFT的影响，进一步研究了氧含量和厚度对IGZO有源层的电学特性的影响。