[发明专利]一种p型导电薄膜NbxW1‑xS2及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种p型导电薄膜Nb_xW_1-xS₂及制备方法。

背景技术

近年来，微电子技术在航空、航天、通讯、网络技术、计算机等领域的应用和发展日益迅猛。目前，微电子技术已成为信息时代发展的基础。集成电路是微电子技术的核心。多年来集成电路的集成度遵循摩尔定律在不断增加，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的特征尺寸越来越小。各种微观的物理效应相继出现，如反型沟道迁移率退化严重，Si沟道有源层的本征迁移率较差，导致器件驱动性能大幅下降等难题，成为微电子技术进一步发展的限制因素之一。因而，探寻高迁移率新型有源层薄膜，制备新一代、稳定、高驱动的场效应晶体管是微电子技术进一步发展的战略需求。

目前，n型场效应晶体管研究得偏多，而p型场效应晶体管研究得较少，且很少有驱动性能好、开关比高的p型场效应晶体管的相关报道，大大限制了互补型集成电路的研制。沟道有源层的迁移率较低是导致场效应晶体管驱动性能无法大幅提高的主要原因之一。因此，制备具有高迁移率、稳定的p型导电沟道材料是提高p型场效应晶体管驱动性能的关键。

目前，研究人员已经制备出了多种p型导电薄膜。例如，Zhang等人制备了p型ZnO薄膜，薄膜的霍尔迁移率为0.94-5.6cm²/V·s(X.D.Zhang,H.B.Fan,J.Sun,Y.Zhao.Effect of substrate on the properties of p-type ZnO films.Physica E 2007,39:267-270)。Erdogan等人制备了p型ZnO:N薄膜，薄膜的霍尔迁移率为0.673cm²/V·s(N.H.Erdogan,K.Kara,H.Ozdamar,R.Esen,H.Kavak.Effect of the oxidation temperature on microstructure and conductivity of Zn_xN_y thin films and their conversion into p-type ZnO:N films.Applied Surface Science 2013,271:70-76)。Tsay等人制备了p型SnO₂:Ga薄膜， 薄膜的霍尔迁移率为8.43±2.26cm²/V·s(C.-Y.Tsay,S.-C.Liang.Fabrication of p-type conductivity in SnO₂thin films through Ga doping.Journal of Alloys and Compounds.2015,622:644-650)。可见，虽已制备出多种p型导电薄膜，但是p型导电薄膜的霍尔迁移率较低，如何制备具有高迁移率的p型导电薄膜仍是一个亟待解决的问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种p型导电薄膜Nb_xW_1-xS₂及制备方法，克服现有技术中p型导电薄膜霍尔迁移率较低的问题。

技术方案

一种p型导电薄膜Nb_xW_1-xS₂，其特征在于：Nb_xW_1-xS₂薄膜中Nb的掺入量x为0.2～0.4。

所述Nb的掺入量x为0.2～0.4的Nb_xW_1-xS₂薄膜的厚度为10～20nm。

一种制备所述p型导电薄膜Nb_xW_1-xS₂的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、清洗Si衬底：将Si衬底在6～14％的氢氟酸溶液中浸泡除去表面氧化膜；然后将Si衬底在去离子水中采用超声波清洗；然后将Si衬底放在无水乙醇中用超声波清洗得到清洗干净的Si衬底；