張瑞芬

本論文研究整合無機氧化鋅電晶體和有機發光二極體(OLED)，製作高效 率之垂直發光電晶體。氧化鋅電晶體為上接觸/下閘極之結構，依序以透明 導電膜(ITO)為閘極，接著使用原子層沉積製作三氧化二鋁和氧化鉿作為高 介電係數之雙介電層以及 N 型氧化鋅半導體層，接著以光學微影的方式， 利用 LOR 及光阻的雙層結構，鍍製絕緣層氧化矽包覆銀源極來抑制關狀態 電流，最後在氧化鋅電晶體上方堆疊OLED，OLED 陽極即為垂直電晶體之 上汲極。本論文研究兩種 OLED 以驗證可堆疊在垂直電晶體之有機材料廣 泛性，分別為旋轉塗佈高分子 Super Yellow 製作黃光 OLED 和蒸鍍磷光分 子 Ir(ppy)3 之綠光 OLED。本論文也以Super Yellow 發光電晶體為架構探討 梳狀源極設計對電晶體表現的影響，藉此找出源極的優化參數。將優化的垂 直發光電晶體與標準 OLED 進行比較，發現在驅動電壓、電流密度、發光 強度與效率上非常接近，證明將 OLED 整合在氧化鋅電晶體上不會降低元 件表現。整體而言，兩種發光電晶體皆具備低驅動電壓(<3V)、高開口率 (>90%)、高電流密度(50-100 mA/cm2)、和高電流開/關比(104)。此外，電晶 體發光區域與氧化鋅圖樣高度對應，且發光均勻，顯示大量電子在高導電度 的氧化鋅電晶體中可橫向傳導數百微米的距離再向上注入至 OLED，因此 發光面積可透過光學微影氧化鋅圖樣來準確定義。