[发明专利]一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管，包括由下至上设置的PET衬底(1)和ITO导电薄膜(2)，其特征在于，所述的ITO导电薄膜(2)的上端面设置有连接外部电源的氧化铝/氧化钛栅极(3)，所述氧化铝/氧化钛栅极(3)的上端面设置有硅纳米膜(4)，所述硅纳米膜(4)的上端面设置有连接外部电源的：位于中间的源极金属(6)、位于源极金属(6)左侧的左侧漏极金属(5)和位于源极金属(6)右侧的右侧漏极金属(7)，在所述硅纳米膜(4)内上下贯穿的嵌入有：对应于所述左侧漏极金属(5)的左侧n型漏掺杂区(8)、对应于所述源极金属(6)的n型源掺杂区(9)和对应于所述右侧漏极金属(7)的右侧n型漏掺杂区(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管，其特征在于，所述在硅纳米膜(4)内上下贯穿的嵌入是指：所述左侧n型漏掺杂区(8)的上端面与所述左侧漏极金属(5)的下端面接触连接，所述n型源掺杂区(9)的上端面与所述源极金属(6)的下端面接触连接，所述右侧n型漏掺杂区(10)的上端面与所述右侧漏极金属(7)的下端面接触连接，所述左侧n型漏掺杂区(8)、n型源掺杂区(9)和右侧n型漏掺杂区(10)的下端面均与所述氧化铝/氧化钛栅极(3)的上端面接触连接。

3.一种权利要求1所述的基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)选用PET作为衬底，在超声波清洗器中采用丙酮进行清洗5分钟，随后用异丙醇在超声波清洗器中将丙酮清洗干净，得到清洁的衬底；

2)采用磁控溅射方法在PET衬底上依次镀上厚度为50nm的ITO透明导电膜构成ITO透明导电层以及厚度为100nm的Al₂O₃/TiO₂堆栈式氧化物膜构成氧化物介质层；

3)选用SOI材料，在超声波清洗器中采用丙酮进行清洗，随后采用异丙醇洗净丙酮残留物，吹干SOI；

4)产生源漏掺杂区；

5)产生用于通过氢氟酸刻蚀SOI中SiO₂的孔层；

6)在3:1的氢氟酸溶液中，放入步骤5)得到的SOI，两小时后SOI上的SiO₂层被腐蚀干净，随后SOI中的硅纳米膜层脱落，将硅纳米膜层打捞之后粘附于镀好膜的PET衬底之上，烘干；

7)形成栅极；

8)对PET去光刻胶，然后对PET上的器件涂上光刻胶，并使用匀胶机将光刻胶甩均匀，之后，根据栅极的对准标记进行对准光刻，形成晶体管的源漏金属电极图案；

9)采用金蒸发的方式，在形成的图案上进行金属蒸发，在晶体管上镀一层金电极，最后得到基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管。

4.根据权利要求3所述的一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管的制备方法，其特征在于，步骤4)包括：在SOI表面涂上光刻胶，并使用匀胶机将光刻胶甩均匀，随后使用光刻机以及制作好的掩膜版进行光刻形成特性的掺杂区图案，随后采用离子注入的方式在40Kev能量和4*10¹⁵cm²的剂量下对掺杂区图案进行N型注入，产生源漏掺杂区，在高温热退火之后，在丙酮溶液中除去SOI表面的光刻胶。

5.根据权利要求4所述的一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管的制备方法，其特征在于，所述的掩膜版。

6.根据权利要求4所述的一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管的制备方法，其特征在于，所述的掺杂区图案是N型掺杂区的图案。

7.根据权利要求3所述的一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管的制备方法，其特征在于，步骤5)包括：按照掩膜版上做好的对准标记，将源漏掺杂区与间距5um排列的正方形孔层进行对准光刻，显影后在SOI上形成间距5um排列的正方形通孔，随后采用离子刻蚀的方式将正方形通孔上的硅去除，随后去除光刻胶。

8.根据权利要求3所述的一种基于硅纳米膜的柔性底栅多沟道晶体管的制备方法，其特征在于，步骤7)包括：在粘附到PET上的硅纳米膜上涂胶，用匀胶机甩均匀之后，将形成在硅纳米膜上的正方形通孔上的对齐标记与掩膜版上相应的对齐标记对齐后，对PET进行光刻，形成晶体管的栅极，随后采用离子刻蚀的方式，分别对硅纳米膜以及氧化物介质层刻蚀，随后采用金属蒸发的方式在栅极沉积金属层，与ITO透明导电层形成欧姆接触。