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微电子技术不断向消费化、大众化方向发展。薄膜晶体管，特别是基于有机半导体材料和非晶金属氧化物半导体材料的薄膜晶体管，具备透明、柔性、低成本、可大面积制造等多方面的优势，为未来低成本、便携化、可定制化的消费类电子产品提供了可行的解决方案。但是薄膜晶体管在稳定性、一致性、器件集成等方面存在着诸多问题，成为其大规模应用的障碍。薄膜晶体管的器件模型和传输机理研究是解决这些问题的主要途径。本文从无序半导体传输理论出发，结合薄膜晶体管特殊的结构和工作原理，对薄膜晶体管中载流子的传输机理和器件模型进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴建立了接触电阻的传输线模型，并实现了与实验数据很好的吻合。基于此模型，分析了底栅底接触结构中源漏电极的形貌对接触电阻的影响，为器件结构优化提供指导。提出了接触电阻的数值计算模型，并通过这一模型系统分析了不同栅压、沟道长度、半导体层厚度、迁移率、晶化温度、迁移率各向异性、金属-半导体接触势垒高度情况下，接触电阻随源漏电极尺寸下降时的变化情况，模拟结果显示源漏电极尺寸为100nm时器件性能最优。⑵将有机半导体材料的跃迁传输机理运用到薄膜晶体管的器件环境中，使用蒙特卡洛的方法，进行仿真计算。提出了完整的理论模型和仿真流程。通过仿真计算，可以得到有机薄膜晶体管载流子传输的动态过程，进一步揭示了器件内部的传输机理。利用该模型可以在不同偏置电压情况下，提取出相应的源漏电流，从而获得薄膜晶体管的转移特性曲线和输出特性曲线。通过载流子在有机薄膜晶体管中的动态蒙特卡洛模拟，开发出了有机薄膜晶体管的初步的物理参数仿真(TCAD)模型。⑶制备了等效迁移率达11 cm2/Vs的a-IGZO薄膜晶体管，并对其接触电阻进行了系统的研究。并通过传输线模型来分析接触电阻形成及随各种因素变化的机制。通过分析，认为载流子从源漏电极向a-IGZO半导体注入过程受界面处肖特基势垒的影响，并且势垒高度受栅压调控。研究了等效迁移率随温度及栅压的变化关系，并且发现其在低温下与普适的Meyer-Neldel规则不符。提出了等效温度的概念，认为载流子从陷阱态释放的速率与栅压引起的沟道内的电场有关，使迁移率数据重新符合Meyer-Neldel规则。结合多重陷阱俘获模型，建立了迁移率与电场、载流子浓度、温度相关的统一的模型。⑷基于多重陷阱俘获模型，建立了双栅a-IGZO薄膜晶体管器件的物理模型，通过数值求解的方法，可以得到双栅a-IGZO薄膜晶体管的内部电学参数和I-V曲线。利用该模型计算得到的双栅a-IGZO薄膜晶体管的输出特性曲线和转移特性曲线，与实验数据有很好的吻合度。基于该模型可以仿真得到各种偏置情况下器件内部电学特性，为器件机理分析提供了重要的工具。