调查和研究了现有IGZO薄膜制备工艺，改善了成膜均一性及稳定性，进一步稳定了阈值电压，提升了器件稳定性。首先，通过调整IGZO成膜设备掩膜版的位置，改善基板边缘IGZO膜厚偏薄的状况，提升整面基板阈值电压的均一性；然后，通过分析磁控溅射成膜中磁铁摆动角度的调整对IGZO成膜均一性的影响，确定最优的成膜方式，有效改善阈值电压分布。最后，针对不同氧分压成膜条件，结合残余气体分析，进一步分析研究成膜过程中气体组分，尤其氧气对阈值电压稳定性的影响。研究发现，改善基板边缘及整面IGZO膜厚的均一性，可有效提升TFT器件阈值电压的均一性；控制IGZO成膜过程中氧分压波动，可提高阈值电压的稳定性。

大面积塑料闪烁体广泛运用于辐射监测领域，采用信号过阈检测的方式用作辐射计数器。过阈检测阈值电压的大小影响探测效率和最小可探测活度。射线入射在大面积塑料闪烁体不同位置时，收集端对光子的收集效率不同，存在探测效率一致性差异。根据大面积塑料闪烁体本底能谱和⁶⁰Co、¹³⁷Cs源在大面积塑料闪烁体不同位置的能谱，以⁶⁰Co源数据为例，结合处理电路信号放大关系，确定了合适的阈值电压。结果表明：上述方法确定的阈值电压，大面积塑料闪烁体探测器探测效率一致性较好，远离收集端有较高的探测效率，同时最小可探测活度较低。

硼的瞬间增强扩散（transient enhanced diffusion, TED）导致MOS晶体管出现反短沟道效应，阈值电压异常升高，严重影响器件性能和良品率，不同的器件尺寸，阈值电压增量不同，为探究沟道内杂质离子分布情况和器件尺寸对TED效应的影响，在40 nm CMOS工艺平台下，对调阈值注入、低掺杂漏极（LDD）离子注入和碳离子协同注入工艺进行参数调整实验，测量不同工艺参数、不同尺寸的晶体管阈值电压，采用TCAD工具仿真沟道内硼离子和间隙原子的浓度分布。实验结果表明：沟道长度逐渐缩小，阈值电压先上升，在0.55 μm处达到最高后迅速下降，上升速率随着沟道宽度的减小而降低。当沟道长度不变时，阈值电压随沟道宽度一直下降，且下降得越来越快。间隙硅原子由LDD离子注入引入并向沟道扩散，而硼离子聚集在LDD-沟道边界位置，但是在LDD和沟道形成的角落会向浅沟槽隔离（STI）区域泄漏，聚集和泄漏作用共同控制沟道内硼离子的浓度分布。TED效应导致的阈值电压漂移是受器件尺寸调控的，另外，高能量的碳协同注入结合红外快速热退火技术可以有效地抑制TED效应。