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近些年来,氧化物薄膜晶体管因为其迁移率高(>10 cm~2/Vs)、低温工艺、成本低廉、透明、能大面积生产等优势,获得了广泛的关注以及长足的发展。这其中,铟镓锌氧(IGZO)、铟锌氧(IZO)等氧化物半导体薄膜,在能够保持良好的导电率以及光透过率的同时兼具非常好的柔性,因此在平板显示(Flatpanel display)、薄膜太阳能电池(Thin-filmsolarcells)、传感器等领域都有非常重要的应用。但同时,在传统的氧化物薄膜晶体管中,由于传统栅介质在栅极与氧化物半导体沟道层之间的电容耦合比较弱,往往需要很大的工作电压来驱动,这也增大了器件的功耗、降低了便携性,大大的限制了应用的空间。本文中,我们将氧化石墨烯水分散液与壳聚糖溶液复合在一起,并且利用该氧化石墨烯与壳聚糖复合电解质作为栅介质,在室温下成功的制备出了低工作电压的氧化物薄膜晶体管。我们的氧化物薄膜晶体管器件采用了底栅结构:首先采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积150nm的氧化铟锡(ITO)作为栅极。然后,利用旋涂法在底栅极之上旋涂约10μm的氧化石墨烯与壳聚糖复合电解质膜作为器件的栅介质。其次,利用射频磁控溅射镀膜法沉积厚度为50nm的IZO薄膜作器件的半导体沟道层。最后,同样利用射频磁控溅射镀膜法沉积厚度为200nm的IZO薄膜作为器件的源漏电极。该氧化物薄膜晶体管的所有的制备过程均是在室温之下完成的。源漏电极以及沟道层的图案化成型是借助镍掩膜板来完成的。器件的的宽度和长度分别为1000μm、80μm。其电学特性是采用Keithley 2636B半导体参数分析仪来进行测试。氧化石墨烯与壳聚糖复合固态电解质栅介质的电容-频率特性通过Agilent 4294A阻抗分析仪基于ITO/复合栅介质膜/IZO的三明治测试结构来进行测试。测试结果表明,氧化石墨烯与壳聚糖复合电解质是一种良好的质子导体,其特征电容可以达到3.16 μF/cm~2。以该电解质膜为栅介质的IZO薄膜晶体管器件具有很小的亚阈值摆幅100 mV/decade,高载流子迁移率15.2 cm~2V-1s-1,和很大的漏极电流开关比2×107。该薄膜晶体管器件的正偏压以及负偏压稳定性相较于纯壳聚糖栅介质器件有了显著的提高。我们用该TFT器件实现了一个反相器,并测试了该反相器的电压传输特性,实现了最大为4.8的电压增益。我们也测试了反相器的交流性能,该反相器可以对最高频率为100Hz的输入信号做出良好的响应。同时我们也在塑料衬底上制备了柔性薄膜晶体管器件,该柔性薄膜晶体管器件展现了非常好的柔性性能以及逻辑性能。我们还在原器件的基础上实现了双端工作模式的器件,并进一步实现了双端神经形态晶体管,实现了优秀的性能。上述结果表明,我们采用室温工艺研制的氧化石墨烯与壳聚糖复合栅介质膜氧化物薄膜晶体管在新一代的低功耗、可穿戴、柔性电子学等领域具有非常广阔的应用前景。