[发明专利]一种垂直沟道结构双电层薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于：自下而上依次包括衬底（1）、栅电极层（2）、电解质栅介质层（3）、源电极层（4）、半导体沟道层（5）、漏电极（6），所述栅电极层（2）设置于所述衬底（1）之上；所述电解质栅介质层（3）设置于栅电极层的之上；所述源电极层（4）设置于电解质栅介质层之上；所述半导体沟道层（5）设置于源电极层的上方；所述漏电极（6）设置于半导体沟道层之上。

2.根据权利要求1所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于：所述电解质栅介质层部分覆盖栅电极层；所述源电极层完全覆盖电解质栅介质层；所述半导体沟道层部分覆盖源电极层；所述漏电极层完全覆盖半导体沟道层。

3.根据权利要求1所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于：所述电解质栅介质层的厚度为1~5微米，所述电解质栅介质层为能形成双电层效应的无机绝缘介质膜或聚离子有机电解质。

4.根据权利要求1所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于：所述半导体沟道层的厚度为 30~60 纳米，所述半导体沟道层为无机或有机半导体薄膜。

5.根据权利要求 1 所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于 ：所述栅电极层、源电极层和漏电极的材料为 Al、Cu、Ag、Au 或 ITO 导电薄膜中的一种。

6.根据权利要求 1 所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于 ：所述栅电极层的厚度为80~100纳米；所述源电极层厚度小于20纳米，且具有多孔结构；所述漏电极层厚度为100~200纳米。

7.根据权利要求 1 所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管，其特征在于 ：所述衬底为玻璃衬底或者塑料衬底。

8.制备权利要求1~7任一项所述垂直沟道结构的双电层薄膜晶体管的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 在衬底上沉积导电薄膜作为栅电极层；

(2) 在栅电极层上沉积具有双电层效应的电解质材料作为栅介质层；

(3) 在栅介质层上沉积一层超薄多孔结构导电薄膜作为源电极层；

(4) 在源电极层上沉积半导体薄膜，形成半导体沟道层；

(5) 在半导体沟道层上沉积一层导电薄膜作为漏电极。