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薄膜晶体管（TFT）是一种以沉积形成的半导体、金属和绝缘体薄膜组成的场效应器件。它是有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）的驱动电路的核心部件。然而,传统的非晶硅的迁移率较低,较难满足需要较大的驱动电流的OLED;而多晶硅TFT由于存在晶界,晶粒形状、大小不等,造成其均匀性较差,而且其制备成本偏高,这些缺点都限制了其在OLED中的应用。有机TFT虽然在迁移率、稳定性方面都比较差,但它代表了一个新兴方向,对它的研究还不成熟,因此,它的性能还有很大的提升空间。此外,有机TFT具有制备温度低、易实现大面积、工艺简单、成本低廉、可弯曲等特点,因此它具有很强的吸引力。近年来,氧化物TFT异军突起,对它的研究取得了很大的进展,它在迁移率、均匀性、稳定性等方面具有优势,是未来驱动OLED最有力竞争者之一。因此,开展对新兴的、在AMOLED上较有应用前景的TFT——有机TFT和氧化物TFT——的研究工作具有深远的现实的意义。本论文首先对有机TFT进行研究。由于其载流子迁移率较低,造成其工作电压偏高,所以本论文使用介电常数较高的Ta2O5作为绝缘层,但Ta2O5绝缘层有漏电流大、缺陷多等缺点。针对这些缺点,本论文提出了两种改进的方法:一种是对Ta2O5作氢热处理,第二种是使用极性很强的聚合物（PFN-PBT）对Ta2O5的表面进行修饰。对于p沟道OTFT,Ta2O5的氢热处理起到能够增加载流子迁移率、提高电流开关比、降低阈值电压的作用。研究表明:对Ta2O5作氢热处理能使氢饱和Ta2O5的悬挂键,从而降低Ta2O5的缺陷密度、改善Ta2O5绝缘层与有机半导体层的接触。氢热处理的方法能够改善基于Ta2O5绝缘层的p沟道OTFT的性能,但是对基于Ta2O5绝缘层的n沟道的OTFT却起不到多大作用。这是因为Ta2O5绝缘层内部有大量的电子陷阱,很容易捕获OTFT的电子载流子而使器件性能严重衰退。因此,本论文提出了使用极性很强的聚合物（PFN-PBT）对Ta2O5的表面进行修饰的方法来改善基于Ta2O5绝缘层的n沟道OTFT的性能。研究表明:Ta2O5表面使用极性的PFN-PBT修饰后,其OTFT的迁移率、开关比得到了很大的提高,而阈值电压和亚阈陡度都有所降低,这些说明OTFT器件的整体性能得到了非常大的提高;如果就三种修饰材料相比较,基于PFN的OTFT的性能最好,其次是基于PFN-PBT1,最后是PFN-PBT5,说明PBT的含量越高,器件的性能越差。经实验证明,绝缘层表面的极性能够使绝缘层/半导体层界面形成电耦极子,并形成一个内建电场,这个内建电场能够降低n沟道OTFT的阈值电压。此外绝缘层表面的极性能够使绝缘层/半导体层界面更加有序、绝缘层和半导体层的接触更加完好,从而使得绝缘层/半导体层界面的缺陷减少,造成OTFT载流子迁移率提高。利用这种方法获得的最高电子迁移率为0.55 cm2V-1s-1,这在n沟道OTFT中处于领先水平。OTFT在基于AMOLED的实际应用中,由于目前本实验室还无法取得空气中稳定的n型材料,故n沟道OTFT目前还无法将其应用。因此本实验采用了基于并五苯有机半导体的p沟道OTFT来驱动OLED。并成功实现了对绿光OLED的驱动。由于所制备OLED是基于丝网印刷的聚合物发光材料的,其各方面的性能与基于小分子发光材料的相比还差很远。因此,OTFT在驱动OLED仍然有很大的潜力。对于氧化物TFT,本论文对金属氧化物材料、成膜条件、热处理、以及在环境中的稳定性等各个方面展开了研究,找出了一些规律。此外,为了降低氧化物TFT的工作电压、提高载流子迁移率,本章还使用了阳极氧化的Al2O3作为绝缘层,并获得了比SiO2作为绝缘层具有更高迁移率的TFT(迁移率为18.7 cm2V-1s-1,阈值电压为7V,开关比达到107。实验证明,阳极氧化的Al2O3具有结晶的结构,这种绝缘层能与IGZO实现良好的接触,并且具有较低的漏电流、相对较高的介电常数。因此,以阳极氧化的Al2O3作为绝缘层的IGZO TFT具有很大的实际应用的意义。基于前期对氧化物TFT的研究,本论文根据实验条件设计了AMOLED阵列方案:像素大小为320μm×320μm,像素点为50×50,显示尺寸为16 mm×16 mm。最后通过工艺实现了50×50点阵的AMOLED显示屏,并将其全屏点亮。测得AMOLED面板的亮度为150 cd/m2,单个像素的最大亮度为900 cd/m2,超过了原始设计的亮度要求。这是国内第一块基于氧化物TFT在AMOLED显示屏。因此,氧化物TFT在AMOLED的应用上将会有很大的潜力。