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A Semi-Analytical Extraction Method for Interface and Bulk Density of States in Metal Oxide Thin-Film Transistors

机译：金属氧化物薄膜晶体管的界面和态体积密度的半分析萃取方法

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A semi-analytical extraction method of interface and bulk density of states (DOS) is proposed by using the low-frequency capacitance–voltage characteristics and current–voltage characteristics of indium zinc oxide thin-film transistors (IZO TFTs). In this work, an exponential potential distribution along the depth direction of the active layer is assumed and confirmed by numerical solution of Poisson’s equation followed by device simulation. The interface DOS is obtained as a superposition of constant deep states and exponential tail states. Moreover, it is shown that the bulk DOS may be represented by the superposition of exponential deep states and exponential tail states. The extracted values of bulk DOS and interface DOS are further verified by comparing the measured transfer and output characteristics of IZO TFTs with the simulation results by a 2D device simulator ATLAS (Silvaco). As a result, the proposed extraction method may be useful for diagnosing and characterising metal oxide TFTs since it is fast to extract interface and bulk density of states (DOS) simultaneously.
机译：利用铟锌氧化物薄膜晶体管（IZO TFT）的低频电容-电压特性和电流-电压特性，提出了一种界面和状态体密度（DOS）的半分析提取方法。在这项工作中，假设并沿着有源层深度方向的指数电势分布，并通过泊松方程的数值解以及随后的器件仿真来确认。获得接口DOS作为恒定深度状态和指数尾态的叠加。而且，表明了本体DOS可以由指数深状态和指数尾态的叠加来表示。通过将IZO TFT的测量传输和输出特性与2D设备仿真器ATLAS（Silvaco）的仿真结果进行比较，可以进一步验证批量DOS和接口DOS的提取值。结果，提出的提取方法对于金属氧化物TFT的诊断和表征可能是有用的，因为它可以快速同时提取界面和状态的体密度（DOS）。

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