[发明专利]一种溶液法制备三元p型金属氧化物薄膜晶体管的方法

权利要求书

1.一种溶液法制备三元p型金属氧化物薄膜晶体管的方法，其特征在于具体工艺步骤为：

(1)清洗衬底：首先选取电阻率为0.0015Ω·cm的低阻硅作为衬底，并依次用丙酮和无水乙醇超声波清洗衬底各5-15分钟，用去离子水冲洗3-5次，再用纯度为99.99％的氮气吹干备用；

(2)热氧化法制备SiO₂栅介电层的制备：接着将厚度为200-800微米的硅片放入管式炉内，800-1200℃条件下退火20-200分钟，制得均匀致密的SiO₂栅介电层薄膜成品，完成栅介电层薄膜的制备；

(3)采用两步退火法制备沟道层：然后以乙二醇甲醚作为溶剂，称量适量纯度均大于98％的醋酸铜Cu(COOCH₃)₂和九水硝酸铬Cr(NO₃)₂·9H₂O加入溶剂中，其中，混合液中金属阳离子总量为0.01-0.5mol/L，Cu和Cr离子原子比为0到1:5；在20-90℃条件下磁力搅拌1-24小时形成澄清的溶液，完成沟道层前驱体溶液的配制；将配制的沟道层前驱体溶液旋涂在步骤(2)制得的SiO₂栅介电层薄膜成品上，旋涂次数为1-5次，每增加一次旋涂薄膜厚度增加5-20nm，在5000-8000转/分转速下匀胶10-35秒，旋涂结束后先将制得的三元p型金属氧化物半导体薄膜半成品放到烤胶台上，300-450℃空气条件下退火15-35分钟，然后再放到管式炉内，500-900℃氮气氛围下退火2-4小时，氮气纯度大于99％，制得CuCrO₂半导体薄膜成品，完成沟道层半导体薄膜的制备；

(4)热蒸发法制备源、漏电极：最后通过热蒸发的方式，在步骤(3)制得的沟道层半导体薄膜上用宽长比为1000/100μm的不锈钢掩膜版制备厚度为80-120nm的金属Ni作为源、漏电极，制得Ni/CuCrO₂/SiO₂/Si结构的薄膜晶体管，完成三元p型金属氧化物薄膜晶体管的制备。

2.如权利要求1所述的溶液法制备三元p型金属氧化物薄膜晶体管的方法，其特征在于采用该方法制得的Ni/CuCrO₂/SiO₂/Si结构的薄膜晶体管，其载流子迁移率为2.03cm²/V s，开关比达到10³以上。

3.如权利要求1所述的溶液法制备三元p型金属氧化物薄膜晶体管的方法，其特征在于采用该方法制得的三元p型金属氧化物半导体薄膜的具体工艺步骤为：首先以乙二醇甲醚作为溶剂，称量适量纯度均大于98％的醋酸铜Cu(COOCH₃)₂和九水硝酸铬Cr(NO₃)₂.9H₂O加入溶剂中，其中，混合液中金属阳离子总量为0.01-0.5mol/L，Cu和Cr离子原子比为0到1:5；在20-90℃条件下磁力搅拌1-24小时形成澄清的溶液，完成沟道层前驱体溶液的配制；将配制的沟道层前驱体溶液旋涂在SiO₂栅介电层薄膜成品上，旋涂次数为1-5次，每增加一次旋涂薄膜厚度增加5-20nm，在5000-8000转/分转速下匀胶10-35秒，旋涂结束后先将制得的三元p型金属氧化物半导体薄膜半成品放到烤胶台上，300-450℃空气条件下退火15-35分钟，然后再放到管式炉内，500-900℃氮气氛围下退火2-4小时，氮气纯度大于99％，制得CuCrO₂半导体薄膜成品，完成三元p型金属氧化物半导体薄膜的制备。

4.如权利要求3所述的溶液法制备三元p型金属氧化物薄膜晶体管的方法，其特征在于采用该方法制得的CuCrO₂半导体薄膜能够用作三元p型金属氧化物薄膜晶体管的沟道层。