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ZnON薄膜具有电子有效质量小、迁移率高等优点，并且通过抬高价带屏蔽氧空位，从而避免了常用氧化物中存在的持续光电导现象，因此以ZnON薄膜为沟道材料的TFT有望替代传统的氧化物TFT，广泛应用于未来显示产业。尽管目前ZnON TFT已取得显著进展，但对其材料物理特性的研究还处于初级阶段。ZnON材料通过阴离子合金实现能带剪裁较为困难，ZnON薄膜的结构和化学稳定性问题仍有待解决;载流子输运机理尚不清楚，且器件仍存在漏电流相对较高等问题。针对以上问题，本文着重研究了高迁移率ZnON合金薄膜的制备和老化机制，并通过退火和三明治结构等提高材料的电学性能和稳定性，在此基础上制备出ZnON TFT原型器件。 论文取得的主要研究成果如下: (1)通过反应射频磁控溅射制备出高迁移率的ZnON薄膜，系统研究了不同O流量对ZnON薄膜的晶体结构、化学组态、光学特性和电学性能的影响规律，深入分析了ZnON薄膜的老化机理，并通过优化退火显著提高了ZnON薄膜的电学性能及其稳定性。研究表明，由于Zn3N2和ZnO的竞争关系，容易形成具有非晶/纳米晶的混晶结构的ZnON薄膜。在氮气中常压下退火30 min，优化退火的温度窗口在300℃～400℃，迁移率最高达到112 cm2/Vs。低温退火促使了ZnON薄膜内的局域原子重组，形成稳定的Ox-Zn-Ny键;而过高温会导致Zn-N键断裂和ZnON薄膜的氧化，最终形成ZnO。针对ZnGN薄膜电学特性随退火条件的变化，提出了ZnON薄膜的晶界模型，很好地解释了ZnON薄膜的载流子输运特征。 (2)通过反应射频磁控溅射原位制备了富O-ZnON/富N-ZnON/SiO2的ZnON三明治结构，其具有良好的稳定性和电学特性。老化研究发现，由于致密的富O-ZnON层的保护作用，三明治结构的ZnON薄膜具有很好的稳定性。另外研究了退火条件对ZnON薄膜晶体结构、电学特性、组分以及化学状态的影响。结果显示，ZnON薄膜材料最佳的退火气氛为还原性气氛N2或真空，最优的退火温度窗口为250℃～400℃，迁移率最高达75 cm2/Vs。同时提出了缺陷辅助的踢出机制并对其扩散行为进行了对比研究。 (3)探索了ZnON TFT的工艺（包括光刻、刻蚀、湿法腐蚀等），基于制备的高迁移率ZnON薄膜及其器件模型，制备出了ZnON TFT器件原型，其场效应迁移率为12.5cm2/Vs，开关电流比为107。