[发明专利]一种氧化亚铜薄膜晶体管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Cu₂O薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

30年来，基于薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的大尺寸(面积)微电子技术导致了有源矩阵(Active Matrix，AM)液晶显示(AM-LCD，Active Matrix-Liquid Crystal Display)、有源矩阵发光二极管显示(AM-OLED，ActiVe Matrix-Organic Light-Emitting Diode)等有源矩阵平板显示(AM-FPD，ActiVe Matrix-Flat Panel Display)技术的高速发展。AM-FPD已成为现代信息显示的主流技术。目前商业化的AM-LCD采用非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)或多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)。近年来，研究表明，金属氧化物半导体(Oxide Semiconductor，简称OS)具有高迁移率(10-70cm²(V.s)^-1)、光学透明和低温制备等优点，有望成为新一代主流的TFT的沟道材料。但是，现今作为金属氧化物TFT(MOTFT，Metal Oxide TFT)沟道层的大部分材料均为n型，这主要是因为氧空位和金属间隙离子提供施主电子，易导致OS(如ZnO和InGaZnOx等)均成为n-OS。n-OS的电子迁移率通常比较大，这是因为其电子传输路径，即导带最小值主要由金属离子空间展宽的s轨道组成。而n-OS的空穴迁移率往往很低，这是因为其空穴传输路径，即价带最大值主要由定域的O2p轨道组成。因此，获得p型的MOTFT具有很大的挑战性。

但是从应用的角度考虑，高性能的p-MOTFT在许多应用领域是非常需要的，例如在AM-OLED应用方面。AM-OLED被认为极有可能成为下一代的主流AM-FPD。就AM-OLED的像素驱动电路而言，如果驱动管是n型，则OLED阈值电压不均匀或发生变化会导致驱动管的栅源电压V_gs(栅与电源电位之差)不均匀或发生改变，驱动电流(亮度)随之发生改变。如果驱动管为p-TFT，其V_gs与OLED阈值电压无关，因此即使阈值电压改变或本身不均匀对驱动电流(亮度)的影响很小，所以p-MOTFT更适合AM-OLED需要。其次，包括周边驱动电路在内的全集成化的平板显示器总是一个追求的目标。要实现这一目标，采用同时包含n和p型器件的互补集成技术是最佳选择。此时，p-MOTFT是不可缺少的。另外，OS器件的另一个重要应用是发光二极管，此时要实现pn结构，p-OS也是必需的。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种Cu₂O薄膜晶体管及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种Cu₂O薄膜晶体管，该Cu₂O薄膜晶体管的绝缘层和/或保护层为Cu₃N薄膜。

本发明还提出了一种Cu₂O薄膜晶体管的制备方法，包括：

制作基底；

在所述基底上制备缓冲层；

制备栅极；

制备Cu₃N绝缘层；

在所述Cu₃N绝缘层上制备Cu₂O有源层；

制备源、漏电极；

制备Cu₃N保护层；

退火。

本发明的有益效果是：Cu₃N薄膜是非晶结构且具有良好的绝缘性能。且与Cu₂O薄膜相比，Cu₃N薄膜结构致密和疏水或氧，用Cu₃N薄膜作为Cu₂O沟道的保护层，将减少薄膜对环境中的水或氧气的吸收，而改善薄膜晶体管的环境和电致偏应力(Electrical bias stress，EBS)稳定性。

附图说明

图1为本发明一种Cu₂O薄膜晶体管的一实施例的结构示意图；

图2为本发明一种Cu₂O薄膜晶体管的制备方法的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。