[发明专利]半导体器件结构及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件结构，其特征在于，包括：

绝缘衬底；

位于该绝缘衬底之上的栅电极；

覆盖于该绝缘衬底及该栅电极之上的栅介质层；

位于该栅介质层之上的源漏电极；

覆盖于该源漏电极上表面及侧面的金属氧化物层；

覆盖于该栅介质层及该金属氧化物层之上的修饰层；以及

覆盖于该修饰层之上的有机半导体层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述金属氧化物层是在源漏电极表面通过氧化工艺原位生长的一层0.1至5纳米的氧化物薄膜。

3.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述绝缘衬底为长有氧化硅或氮化硅薄膜的硅片、绝缘玻璃或绝缘塑料薄膜。

4.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述栅电极采用金、铝、铂、铜、银、镍、铬、钛或钽制作而成。

5.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述栅介质层采用氧化硅、氮化硅、氧化锆、氧化铝、氧化钽、氧化铪、聚酰亚胺PI、聚乙烯吡硌烷酮PVP、聚甲基丙稀酸甲酯PMMA或聚对二甲苯parylene制作而成。

6.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述源漏电极采用金、铝、铂、铜、银、镍、铬、钛或钽制作而成。

7.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述金属氧化物层与所述修饰层采用同一种薄膜材料，该薄膜材料为三氟丙基三氯硅烷、2-苯乙基三氯化硅烷、叔丁基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷或六甲基二硅胺。

8.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述有机半导体层采用并五苯、金属酞菁CuPc、P3HT、噻吩或红荧稀制作而成。

9.一种制备半导体器件结构的方法，其特征在于，包括：

在绝缘衬底上制备图形化的栅电极；

在栅电极层上沉积栅介质层，该栅介质层覆盖于该绝缘衬底及该栅电极之上；

在栅介质层的上表面制备图形化的源漏电极；

在源漏电极表面原位生长一层氧化物薄膜；

在栅介质层表面和源漏电极的上表面生长一层修饰层薄膜；以及

在经过修饰的样品表面沉积有机半导体薄膜。

10.根据权利要求9所述的制备半导体器件结构的方法，其特征在于，所述在绝缘衬底上制备图形化的栅电极的步骤中，栅电极层的制备采用薄膜沉积方法，该薄膜沉积方法包括真空热物理沉积、电子束沉积、离子辅助沉积、溅射、喷墨打印或旋涂；其中栅电极的图形化采用光刻加刻蚀，或者光刻加金属剥离工艺。

11.根据权利要求9所述的制备半导体器件结构的方法，其特征在于，所述在栅电极层上沉积栅介质层的步骤中，栅介质层通过低压化学气相沉积、溅射、原子层沉积、电子束蒸发、离子辅助沉积或者旋涂技术来制备。

12.根据权利要求9所述的制备半导体器件结构的方法，其特征在于，所述在栅介质层的上表面制备图形化的源漏电极的步骤中，源漏电极的制备采用薄膜沉积方法，该薄膜沉积方法包括真空热物理沉积、电子束沉积、离子辅助沉积、溅射、喷墨打印或旋涂，源漏电极的图形化采用光刻加刻蚀，或者光刻加金属剥离工艺。

13.根据权利要求9所述的制备半导体器件结构的方法，其特征在于，所述在源漏电极表面原位生长一层氧化物薄膜的步骤中，该氧化物薄膜的生长技术包括氧等离子体表面处理和快速热退火。

14.根据权利要求9所述的制备半导体器件结构的方法，其特征在于，所述在栅介质层表面和源漏电极的上表面生长一层修饰层薄膜的步骤中，栅介质层表面和源漏电极表面的修饰技术包括液相法和气相法。

15.根据权利要求9所述的制备半导体器件结构的方法，其特征在于，所述在经过修饰的样品表面沉积有机半导体薄膜的步骤中，有机半导层薄膜通过真空热蒸发、旋涂、滴涂或喷墨打印工艺来制备。