[发明专利]一种多元醇还原技术制备p型氧化物薄膜材料的方法

权利要求书

1.一种多元醇还原技术制备p型氧化物薄膜材料的方法，包括：(1)、CuO和NiO前驱体溶液的制备：将硝酸铜Cu(NO₃)₂.H₂O和硝酸镍Ni(NO₃)₂.H₂O分别溶于去离子水和甘油的混合溶液中，其中去离子水和甘油的体积比为1:1-9:1，在20-90℃下磁力搅拌1-24h形成澄清透明的前驱体溶液，其中硝酸铜和硝酸镍浓度均为0.01-0.5M；其特征在于：还包括：

(2)、CuO和NiO薄膜样品的制备：采用等离子体清洗方法清洗带有SiO₂薄膜层的衬底表面以增加衬底亲水性，其中SiO₂薄膜层的厚度为100-300nm，在清洗后的衬底上采用常规的旋涂技术旋涂前驱体溶液，先在400-600转/分下匀胶4-8s，再在3000-6000转/分下匀胶15-30s，旋涂次数为1-3次，每次旋涂厚度5-20nm；将旋涂后的SiO2薄膜层放到烤胶台上进行低温100-200℃烘焙2-4h，固化实验样品；再将烘焙后的样品在不同温度下退火1-3h，实现金属氧化物致密化的过程，得到CuO和NiO沟道层薄膜；(3)、源、漏电极的制备：利用常规的真空热蒸发法利用不锈钢掩膜版在CuO和NiO沟道层薄膜上制备金属源、漏电极，即得到基于SiO2介电层的CuO和NiO薄膜晶体管；(4)、水性AlOx高k介电层的制备：将硝酸铝Al(NO₃)₃.H₂O溶于去离子水中，在室温下搅拌1-24h形成澄清透明的的AlOx前驱体溶液，其中AlOx前驱体溶液浓度为0.01-0.5M；在等离子水清洗后的低阻硅衬底表面利用旋涂技术旋涂AlOx前驱体溶液，先在400-600转/分下匀胶4-8s，再在3000-6000转/分下匀胶15-30s，旋涂次数为1-3次，每次旋涂厚度5-10nm；将旋涂后的薄膜放到120-170℃烤胶台进行固化处理后放入马弗炉中进行200-500℃热退火处理1-5h，即制备得到AlOx高k介电薄膜；(5)、基于AlOx高k介电层的p型TFT器件的制备：在AlOx高k介电薄膜表面利用旋涂技术制备NiO薄膜，其中硝酸镍前驱体溶液浓度为0.1M；先在500转/分下匀胶5s，再在5000转/分下匀胶20s，旋涂次数为1次，将旋涂后的样品放到烤胶台上200℃烘焙2h，固化实验样品；再将烘焙后的样品在300℃下退火2h，实现金属氧化物致密化的过程，得到NiO沟道层薄膜；利用真空热蒸发技术和不锈钢掩膜版在NiO沟道层薄膜上制备金属源、漏电极，即得到基于AlOx高k介电层的NiO薄膜晶体管。

2.按照权利要求1所述一种多元醇还原技术制备p型氧化物薄膜材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(4)中涉及的去离子水电阻率18MΩ·cm。

3.按照权利要求1所述一种多元醇还原技术制备p型氧化物薄膜材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(4)中涉及的等离子体清洗法采用氧气或氩气作为清洗气体，其功率为20-60Watt，清洗时间为20-200s，工作气体的通入量为20-50SCCM。

4.按照权利要求1所述一种多元醇还原技术制备p型氧化物薄膜材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)和步骤(5)制备的薄膜晶体管的电极沟道长宽比为1:4-20，热蒸发电流为30-50A；制得的源、漏电极为金属Al，Ti或Ni电极，电极厚度为50-200nm。