[发明专利]一种可靠的双极性SnO薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种可靠的双极性SnO薄膜晶体管，包括衬底、栅极（1）、绝缘层（2）、半导体层（3）、源极（4）和漏极（5），半导体层与绝缘层相接触，源极和漏极与半导体层相接触；其特征在于：所述半导体层为氧化亚锡SnO半导体层，SnO半导体层的外表面上设置有氧化铝Al₂O₃材料形成的覆盖层（6），Al₂O₃覆盖层的厚度大于或等于4nm。

2.根据权利要求1所述的可靠的双极性SnO薄膜晶体管，其特征在于：在衬底采用导电材料的情况下，衬底可同时作为栅极；在衬底采用非导电材料的情况下，应在衬底上制作导电层作为栅极。

3.根据权利要求1所述的可靠的双极性SnO薄膜晶体管，其特征在于：所述绝缘层（2）采用诸如二氧化硅SiO₂、氧化铝Al₂O₃、氧化铪HfO₂、氧化钛TioO₂或氮化硅SiN的绝缘材料。

4.一种可靠的双极性SnO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).制备SnO半导体层，在含有氧气的氛围中采用反应磁控溅射工艺，在绝缘层的表面溅镀一层SnO薄膜，以形成SnO半导体层；

b).制备源、漏电极，采用图形化工艺在SnO半导体层上生长源极、漏极导电电极；

c).生长Al₂O₃薄膜，在SnO半导体层的外表面生长一层Al₂O₃薄膜，作为覆盖层，以实现对SnO半导体层的的覆盖；

d).退火处理，将步骤c)中制备的器件进行退火处理，即可得到双极性SnO半导体TFT。

5.根据权利要求4所述的可靠的双极性SnO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：步骤a)中采用具有100nm热氧化二氧化硅层的重掺杂Si片，重掺杂Si片同时作为衬底和栅极，二氧化硅层作为绝缘层；在反应磁控溅射过程中，靶材选用高纯金属Sn靶。

6.根据权利要求4所述的可靠的双极性SnO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：步骤b)中采用诸如掩膜版、光刻的图形化工艺，源极和漏极采用诸如Ti、Au、Pd或ITO导电材料。

7.根据权利要求4所述的可靠的双极性SnO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：步骤c)中生长Al₂O₃薄膜的方法采用原子层沉积ALD，所制备的Al₂O₃薄膜的厚度大于或等于4nm。

8.根据权利要求4所述的可靠的双极性SnO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，步骤d)中的退火条件为：首先将器件加热至175～250℃，并保持0.5～2小时，然后冷却。