最後更新:2026年10月23日半導體材料記憶體半導體中國大陸:IGZO(氧化物半导体)

IGZO是什麼(氧化物半導體)

IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide)

IGZO 是由銦・鎵・鋅・氧組成的氧化物半導體材料,即使在原子排列不規則的非晶狀態下,電子也很容易移動。已作為驅動顯示器像素的電晶體實用化,由於關閉時的漏電流極小,也正研究應用於能減少刷新的 3D DRAM 等記憶體。

目錄6 項
  1. 定義與原理
  2. 圖解
  3. 常見問題
  4. 相關用語
  5. 比較文章
  6. 資料來源

定義與原理

IGZO 是由銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)、氧(O)組成的氧化物半導體材料。其特點是即使在原子排列不規則的非晶狀態下,電子也很容易移動;2004 年,東京工業大學(現為東京科學大學)的細野秀雄等人發表了能以非晶 IGZO 製作薄膜電晶體(TFT)的成果。已作為驅動顯示器像素的電晶體實用化,目前也在研究應用於記憶體與邏輯電路。

非晶 IGZO 的電子遷移率約為 10cm²/Vs,是液晶面板長期使用的非晶矽的 10 倍以上。可在低溫下以濺鍍在大型玻璃基板上均勻製作,因此適合大型面板。另一個重要特點是關閉時流過的漏電流極小,在畫面不需改寫的期間可以讓電晶體停止,因此能降低顯示器的耗電量。

漏電流小這一點,對記憶體也很有吸引力。DRAM 因電荷會從電容漏出,需要定期刷新,但若使用 IGZO 電晶體,能長時間保持電荷,有可能大幅減少刷新次數。由於能在低溫下製作,也能疊在導線層之中製作,記憶體廠商與研究機構正將其作為 3D DRAM 與單體 3D 整合(monolithic 3D)的材料進行開發。

圖解

以遷移率・關閉時漏電流・製作方式・用途比較非晶矽與 IGZO 的表

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遷移率為代表值,依組成與製作方式而異。

IGZO(氧化物半導體)的常見問題

IGZO 與 LTPS(低溫多晶矽)有什麼不同?
LTPS 的電子遷移率高,用於智慧型手機的高解析度面板等,但難以在大型基板上均勻製作。IGZO 的遷移率雖低於 LTPS,但容易在大型玻璃基板上均勻製作,且關閉時的漏電流非常小,因此適合大型面板與省電面板。
為什麼 IGZO 能用於記憶體?
因為 IGZO 電晶體關閉時的漏電流比矽小好幾個數量級,儲存在電容中的電荷不易漏失,能長時間保存資料。不但能減少 DRAM 的刷新次數,而且能在低溫下製作,因此也被期待作為堆疊在導線層上方的 3D DRAM 材料。

相關設備・材料

比較文章

所屬主題

資料來源

  1. 日新離子機器(Nissin Ion Equipment):酸化物半導体(2026年10月19日確認)