IGZO（indium gallium zinc oxide）為銦鎵鋅氧化物亦稱金屬氧化物。IGZO（indium gallium zinc oxide）為銦鎵鋅氧化物的縮寫，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶體管技術(shù)中的溝道層材料。IGZO材料由日本東京工業(yè)大學(xué)細(xì)野秀雄最先提出在 TFT行業(yè)中應(yīng)用，目前該材料及技術(shù)專利主要由日本廠商擁有，IGZO-TFT技術(shù)最先在日本夏普公司實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 IGZO是銦（Indium）、鎵（Gallium）、鋅（Zinc）、氧（Oxygen）四個(gè)單詞的縮寫，我們也可以稱他為銦鎵鋅氧化物，所以可以說，IGZO只是一種材料。

　　IGZO的由來怎么發(fā)現(xiàn)的？

　　全球最早發(fā)現(xiàn)IGZO具有可在均一性極佳的非結(jié)晶狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不遜于結(jié)晶狀態(tài)的電子遷移率特性的是日本東京工業(yè)大學(xué)前沿技術(shù)研究中心&應(yīng)用陶瓷研究所教授細(xì)野秀雄。

　　細(xì)野秀雄教授在一次專業(yè)研討會上介紹了IGZO發(fā)現(xiàn)的過程：“我自1993年起開始研究透明氧化物半導(dǎo)體材料。最初研究的是結(jié)晶材料。同時(shí)，我對非結(jié)晶材料也懷有強(qiáng)烈興趣。當(dāng)時(shí)業(yè)界普遍認(rèn)為，包括硅在內(nèi)，“非結(jié)晶材料的電子遷移率比結(jié)晶材料要低3～4個(gè)數(shù)量級”。我覺得這種看法不對。我認(rèn)為以硅為代表的共價(jià)鍵合性物雖然有這樣的性質(zhì)，但像素氧化物那樣的離子結(jié)合性物質(zhì)應(yīng)該與此不同?！?/p>

　　但問題是，離子結(jié)合性的物質(zhì)很難形成非結(jié)晶狀態(tài)。“不過，我發(fā)現(xiàn)如果從氣相材料開始制作的話，就比較容易形成非結(jié)晶狀態(tài)。最初，只發(fā)現(xiàn)了1種令人感興趣的材料。通過描繪這種材料的電子軌道，我發(fā)現(xiàn)很可能有大量的非結(jié)晶的透明氧化物”。

　　要想作為TFT（薄膜晶體管）來使用，則必須是可對載體進(jìn)行控制的物質(zhì)。遷移率多少犧牲一些不要緊，但可隨意轉(zhuǎn)換成導(dǎo)電體或者絕緣體這一點(diǎn)至關(guān)重要。有一種電子遷移率較高、且作為透明導(dǎo)電氧化物也十分出色的代表性材料，這就是IZO（In-Zn-O）。然而，這種材料很難制成絕緣體，無法直接應(yīng)用于TFT。“于是我想出了一個(gè)方法，即：摻入Ga（鎵）后將其制成IGZO。摻入了Ga之后，電子遷移率會降至IZO的1/3，即便如此，仍可保證250px2/Vs的遷移率。遷移率如果達(dá)到250px2/Vs，作為顯示器驅(qū)動用已足夠?！?/p>

　　2003年，J．F．Wager，R．L．Hoffman等人分別在Science，Applied PhysicsLetters等權(quán)威雜志上發(fā)表了以ZnO-TFT為代表的透明氧化物薄膜晶體管相關(guān)研究報(bào)告，并提出透明電子學(xué)（Transparent Electronics）概念。這類氧化物半導(dǎo)體器件具有制備溫度低、載流子遷移率高以及在可見光波段全透明等優(yōu)點(diǎn)，在一段時(shí)間內(nèi)掀起了研究高潮，國內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了相關(guān)研究，但ZnO、SnO等薄膜易形成多晶態(tài)，存在不可忽視的大量晶界和氧缺陷，并且器件穩(wěn)定性差，特性隨時(shí)間變化顯著，這些都阻礙了其進(jìn)一步發(fā)展。2004年，Nomura等人在Nature上發(fā)表了m（In）：m（Ga）：m（Zn）=1.1：1.1：0.9的混合型氧化物薄膜晶體管，即a-IGZO TFT，在很多方面顯示出良好的性能。該文刊登后不久，國外很多研究機(jī)構(gòu)也開始通過磁控濺射、激光脈沖沉積（PLD）或溶液旋涂（Solution-Processed）等手段制備出a-IGZOTFT、a-IZO TFT等器件。