全书共7章，全面介绍了平板显示器中核心驱动元件——多元非晶氧化物薄膜晶体管(TFT)的原理、结构、表征，以及其在超高清大屏显示、3D显示、透明显示、柔性显示等新一代显示技术中的应用优势，反映了当前多元非晶氧化物的性能、制备技术及发展的前沿信息。本书还结合实例，基于第一性原理计算介绍了复杂多元氧化物半导体材料的模型构建和物理特性，并基于浸渍提拉工艺较完整地介绍了低成本制备的新型非晶氧化物沟道层材料和有机介质层材料的工艺条件、性能、组成成分，以及由其构成的TFT器件制备流程、影响器件性能的关键因素。
在信息产业的发展过程中，显示技术和显示器件作为人机交互的主要枢纽／界面，进入了加速发展的时期。经过技术的不断革新，平板显示器已取代了早期传统的阴极射线管显示器，成为显示技术市场的主流产品，并需要向大尺寸、超高清、裸眼3D、全透明、可卷曲、低功耗的方向发展。
平板显示器的核心驱动元件——多元非晶氧化物半导体（AOS）薄膜晶体管（TFT），凭借迁移率高、可见光透明性好以及均匀性优良等特点，有望突破传统硅基TFT的技术瓶颈，从而推动新一代显示技术蓬勃发展。
目前，基于多元非晶In-Ga-Zn-O（a-IGZO）沟道层薄膜晶体管的研究已取得了一些实质性的进展。然而，In、Ga的消耗与日俱增，价格持续上涨，因此开发少含甚至不含In和Ga的新型AOS沟道层材料成为本领域的一个重要研究方向之一。此外，为了推动透明显示和柔性显示等新一代显示技术的发展，开发可低温制备（<150 aC）且具备较好光学和电学性能，同时适用于AOS TFT的介质层具有重要的现实意义。近年来，为了降低工业化成本，溶胶凝胶法制备AOS TFT受到了研究人员的青睐。已报道的基于溶胶凝胶法的AOS TFT主要是采用旋涂或喷墨打印工艺成膜。事实上，浸渍提拉法作为一种成本低廉、操作简单且适合大面积均匀成膜的工艺，同样值得被开发用于AOS TFT中沟道层和介质层的研制。更值得注意的是，相比传统溅射法而言，基于溶胶凝胶法制备AOS TFT的器件迁移率普遍偏低，器件性能有待提升。基于上述研究背景，本书基于溶胶凝胶法的浸渍提拉工艺研制了非晶La-Zn-Sn-0（a-LZTO）以及非晶Al-In-Zn-0（a-AIZO）的两种多元AOS沟道层薄膜材料，并以a-LZTO和a-AIZO薄膜作为沟道层，尝试以有机聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料（同样采用浸渍提拉工艺制备）来代替传统的无机Si02、SiNx、Al203等作为介质层，从而将无机多元a-LZTO、a-AIZO沟道层和有机PMMA介质层材料的优点结合起来，研制了混合型、顶栅结构a-LZTO TFT和a-AIZO TFT器件。
全书共分7章，主要内容是：第1章全面介绍了平板显示器中核心驱动元件——多元非晶氧化物薄膜晶体管的工作原理、器件结构、性能表征，以及其在超高清大屏显示、3D显示、透明显示以及柔性显示等新一代显示技术中的应用优势；系统介绍了多元非晶氧化物薄膜晶体管国内外的研究进展。第2章介绍了多元非晶氧化物薄膜及其晶体管器件研制过程中涉及的制备方法和表征手段。第3章、第4章和第5章详细介绍了基于浸渍提拉法低成本制备的两种新型非晶氧化物沟道层材料和一种有机介质层材料的组成成分、制备工艺条件，以及由其构成的多元非晶氧化物TFT器件的制备流程，探讨影响多元非晶氧化物TFT性能的关键参数和影响机理。第6章通过一具体的多元氧化物材料（如Al-In-Zn-0）为实例，尝试基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，从电子和原子水平对材料的物理特性进行预测，揭示多元氧化物材料中的缺陷态及掺杂原子对材料宏观性能影响的物理本质。第7章对未来研究趋势进行了预测和展望。
衷心感谢复旦大学张群教授对书中研究工作的宝贵指导与讨论，并同样感激贵州民族大学的同事、朋友和家人的支持与帮助。本书涉及的一些研究内容得到了国家自然科学基金（61504031）、贵州省自然科学基金（黔科合LH字[2014]7388号）和贵州民族大学校人才引进项目（15XRY009）的资助，在此也表示衷心的感谢。
由于作者水平所限，书中难免存在错漏之处，敬请读者批评指正。
第1章 绪论
1．1 薄膜晶体管的技术特点
1．2 氧化物材料及多元非晶氧化物TFT的优势
1．2．1 氧化物材料
1．2．2 多元非晶氧化物TFT的优势
1．3 多元非晶氧化物TFT的结构、工作原理及性能表征
1．3．1 多元非晶氧化物TFT的结构
1．3．2 多元非晶氧化物TFT的工作原理
1．3．3 多元非晶氧化物TFT的性能指标
1．4 多元非晶氧化物TFT的研究现状
1．4．1 多元非晶氧化物沟道层的研究
1．4．2 介质层材料的研究
1．4．3 电极材料的研究
1．4．4 器件结构的研究
1．4．5 多元非晶氧化物TFT在显示领域的应用现状
1．5 选题意义及研究内容
参考文献
第2章 多元非晶氧化物TFT的制备及表征
2．1 多元非晶氧化物TFT的成膜工艺
2．1．1 溶胶凝胶法
2．1．2 真空蒸发法
2．2 多元非晶氧化物TFT的结构与制备流程
2．3 表征方法
2．3．1 溶胶的热重分析
2．3．2 薄膜的厚度测试
2．3．3 薄膜的结构分析测试
2．3．4 薄膜光学性能测试
2．3．5 薄膜电学性能测试
2．3．6 薄膜晶体管电学性能测试
参考文献
第3章 非晶La-Zn-Sn-O沟道层及其薄膜晶体管的研究
3．1 概述
3．2 La-Zn-Sn-O沟道层薄膜及其薄膜晶体管的制备
3．3 溶胶的TGA测试
3．4 La-Zn-Sn-O薄膜结构与性能的研究
3．4．1 La含量对薄膜特性的影响
3．4．2 膜厚对薄膜特性的影响
3．5 非晶La-Zn-Sn-O薄膜晶体管电学性能的研究
3．5．1 沟道层La含量对薄膜晶体管性能的影响
3．5．2 沟道层厚度对薄膜晶体管性能的影响
3．6 本章小结
参考文献
第4章 非晶A1-In-Zn-O沟道层及其薄膜晶体管的研究
4．1 概述
4．2 A1-In-Zn-O沟道层薄膜及其薄膜晶体管的制备
4．3 溶胶的TGA测试
4．4 A1-In-Zn-O薄膜结构与性能的研究
4．4．1 A1含量对薄膜特性的影响
4．4．2 退火温度对薄膜特性的影响
4．5 非晶A1-In-Zn-O薄膜晶体管电学性能的研究
4．5．1 沟道层A1含量对薄膜晶体管性能的影响
4．5．2 沟道层退火温度对薄膜晶体管性能的影响
4．5．3 高／低电阻率双沟道层薄膜晶体管的制备及性能的研究
4．6 本章小结
参考文献
第5章 有机聚甲基丙烯酸甲酯介质层的研究
5．1 概述
5．2 介质层薄膜的制备
5．3 溶胶的TGA测试
5．4 介质层薄膜的性能分析
5．4．1 薄膜的表面形貌
5．4．2 薄膜的光学性能
5．4．3 薄膜的介电特性
5．5 介质层厚度对薄膜晶体管性能的影响
5．6 本章小结
参考文献
第6章 氧空位及A1掺杂IZO电子结构的第一性原理研究
6．1 概述
6．2 密度泛函理论
6．2．1 Hohenberg-Kohn定理
6．2．2 自洽Kohn-Sham方程
6．2．3 局域密度近似
6．3 模型构建与计算方法
6．4 理想IZO电子结构的理论计算与分析
6．5 氧空位缺陷对IZO电子结构的影响
6．6 A1掺杂对IZO电子结构的影响
6．7 本章小结
参考文献
第7章 结论与展望
7．1 结论在信息产业的发展过程中，显示技术和显示器件作为人机交互的主要枢纽／界面，进入了加速发展的时期。经过技术的不断革新，平板显示器已取代了早期传统的阴极射线管显示器，成为显示技术市场的主流产品，并需要向大尺寸、超高清、裸眼3D、全透明、可卷曲、低功耗的方向发展。
平板显示器的核心驱动元件——多元非晶氧化物半导体（AOS）薄膜晶体管（TFT），凭借迁移率高、可见光透明性好以及均匀性优良等特点，有望突破传统硅基TFT的技术瓶颈，从而推动新一代显示技术蓬勃发展。
目前，基于多元非晶In-Ga-Zn-O（a-IGZO）沟道层薄膜晶体管的研究已取得了一些实质性的进展。然而，In、Ga的消耗与日俱增，价格持续上涨，因此开发少含甚至不含In和Ga的新型AOS沟道层材料成为本领域的一个重要研究方向之一。此外，为了推动透明显示和柔性显示等新一代显示技术的发展，开发可低温制备（<150 aC）且具备较好光学和电学性能，同时适用于AOS TFT的介质层具有重要的现实意义。近年来，为了降低工业化成本，溶胶凝胶法制备AOS TFT受到了研究人员的青睐。已报道的基于溶胶凝胶法的AOS TFT主要是采用旋涂或喷墨打印工艺成膜。事实上，浸渍提拉法作为一种成本低廉、操作简单且适合大面积均匀成膜的工艺，同样值得被开发用于AOS TFT中沟道层和介质层的研制。更值得注意的是，相比传统溅射法而言，基于溶胶凝胶法制备AOS TFT的器件迁移率普遍偏低，器件性能有待提升。基于上述研究背景，本书基于溶胶凝胶法的浸渍提拉工艺研制了非晶La-Zn-Sn-0（a-LZTO）以及非晶Al-In-Zn-0（a-AIZO）的两种多元AOS沟道层薄膜材料，并以a-LZTO和a-AIZO薄膜作为沟道层，尝试以有机聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料（同样采用浸渍提拉工艺制备）来代替传统的无机Si02、SiNx、Al203等作为介质层，从而将无机多元a-LZTO、a-AIZO沟道层和有机PMMA介质层材料的优点结合起来，研制了混合型、顶栅结构a-LZTO TFT和a-AIZO TFT器件。
全书共分7章，主要内容是：第1章全面介绍了平板显示器中核心驱动元件——多元非晶氧化物薄膜晶体管的工作原理、器件结构、性能表征，以及其在超高清大屏显示、3D显示、透明显示以及柔性显示等新一代显示技术中的应用优势；系统介绍了多元非晶氧化物薄膜晶体管国内外的研究进展。第2章介绍了多元非晶氧化物薄膜及其晶体管器件研制过程中涉及的制备方法和表征手段。第3章、第4章和第5章详细介绍了基于浸渍提拉法低成本制备的两种新型非晶氧化物沟道层材料和一种有机介质层材料的组成成分、制备工艺条件，以及由其构成的多元非晶氧化物TFT器件的制备流程，探讨影响多元非晶氧化物TFT性能的关键参数和影响机理。第6章通过一具体的多元氧化物材料（如Al-In-Zn-0）为实例，尝试基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，从电子和原子水平对材料的物理特性进行预测，揭示多元氧化物材料中的缺陷态及掺杂原子对材料宏观性能影响的物理本质。第7章对未来研究趋势进行了预测和展望。
衷心感谢复旦大学张群教授对书中研究工作的宝贵指导与讨论，并同样感激贵州民族大学的同事、朋友和家人的支持与帮助。本书涉及的一些研究内容得到了国家自然科学基金（61504031）、贵州省自然科学基金（黔科合LH字[2014]7388号）和贵州民族大学校人才引进项目（15XRY009）的资助，在此也表示衷心的感谢。
由于作者水平所限，书中难免存在错漏之处，敬请读者批评指正。
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