随着显示器品质的提高及新型显示的崛起,传统的非晶硅薄膜晶体管已经成为限制显示器品质提升的主要因素之一,相比而言多晶硅薄膜晶体管和氧化物半导体薄膜晶体管具有更强的驱动能力,特别是氧化锌基半导体薄膜晶体管被认为是下一代显示领域开关转换器件富有竞争力的替代品。　　器件制各中,氧化锌半导体薄膜一般为多晶结构,本研究以多晶硅器件为切入点研究了多晶材料作为有源层器件的基本特性,采用沟道中单晶界分布研究了器件特性晶界敏感性,晶界缺陷态采用双指数分布,结果表明晶界缺陷俘获载流子形成晶界势垒,降低了器件的驱动能力,同时势垒对于沟道电势敏感,靠近源端晶界作用明显。实际制备过程中,由于工艺条件涨落或者衬底材料等因素,器件有源层中晶粒一般呈非均匀分布,主要研究沟道中晶粒随机分布,尺寸在50到100nm的情况,研究表明该尺寸下晶粒非均匀分布对于器件性能影响主要体现在阈值电压的涨落,但是涨落最大为12.5％,器件性能无显著涨落。为了实现高性能开关转换器件,本论文研究了新型异步双栅工作模式,在不同预充电压下主要考察了器件的电学特性,研究表明施加预充电压能够改善器件的驱动能力和阈值电压,但亚阈值摆幅和开关比会有所下降,通过研究器件沟道中电荷分布可以发现预充电压会部分耦合到控制栅极,从而使器件预充电栅极附近存在薄层载流子聚集层。通过研究2T1C简单像素电路可以发现,采用预充电模式异步双栅器件实现了相对高性能开关转换。　　与多晶硅薄膜晶体管不同,氧化锌有源层中晶界缺陷态采用高斯分布,器件结构为项栅结构研究了不同晶粒尺寸分布下器件特性,研究表明沟道中晶界越多,器件的驱动能力越差。为了提高器件性能,同样研究了异步双栅氧化锌工作模式,模拟中我们考虑氧化锌在制备过程中薄层晶格失配层对于器件性能的影响,研究结果显示施加预充栅压后,器件的阈值电压会出现漂移、驱动能力有所差别,但亚阈值摆幅和开关比无明显退化,从沟道中载流子电荷分布情况可以看出失配层抑制了底栅附近载流子沟道的形成,即抑制了预充电压向控制栅极电压耦合。此外,利用实验手段在柔性衬底上制备出了阵列部分透明ZnO薄膜晶体管,并且进行了测试,结果显示器件具有良好的场效应,开关比达到104量级。