[发明专利]一种制备不同类型铟镓锌氧薄膜晶体管的方法

说明书

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种制备不同类型铟镓锌氧薄膜晶体管的方法。本发明通过调整铟镓锌氧薄膜前驱体溶液中铟离子、镓离子和锌离子的摩尔比，得到增强型晶体管或耗尽型晶体管；方法简便、可靠，可降低晶体管制备成本，适于推广使用。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种制备不同类型铟镓锌氧薄膜晶体管的方法。

背景技术

近些年，随着柔性有机光发射二极管、量子点、电子纸显示技术和器件的快速发展，人们对薄膜晶体管技术的发展更加关注。晶体管包括耗尽型和增强型两种，其中耗尽型晶体管是在0栅偏压时存在沟道，加上栅压时，能使多数载流子流出沟道，使晶体管流出沟道，常用的耗尽型晶体管有AO3402、BSS229等；而增强型晶体管是在栅压为0时，晶体管呈截至状态，加上栅压后，多数载流子被吸引到栅极，形成了导电沟道，常用的增强型晶体管有10N60、4N60F等，这两种类型的晶体管各有特点，因此得到了研究者的广泛关注。

氧化物体系具有配比灵活、工艺温度低的优势，在半导体材料领域应用较多，如铟镓锌氧就是目前发展较为成熟的一种薄膜晶体管半导体材料。现有的铟镓锌氧薄膜通常使用真空溅射技术制备得到，该工艺虽然能够制备得到不同类型的晶体管材料，但制备过程工艺复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备不同类型铟镓锌氧薄膜晶体管的方法，本发明提供的方法能够通过前驱体溶液中元素用量的调整，得到不同类型的铟镓锌氧薄膜晶体管，方法简便、可靠。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种制备不同类型铟镓锌氧薄膜晶体管的方法，包括以下步骤：

将包括铟盐、镓盐、锌盐、稳定剂和醇醚溶剂的铟镓锌氧薄膜前驱体溶液涂覆在基底上，然后依次进行干燥和退火，得到铟镓锌氧薄膜-基底复合材料；

再在所述铟镓锌氧薄膜-基底复合材料上制备电极，得到铟镓锌氧薄膜晶体管；

制备所述铟镓锌氧薄膜晶体管时，通过调整铟镓锌氧薄膜前驱体溶液中铟离子、镓离子和锌离子的摩尔比，得到增强型晶体管或耗尽型晶体管；

所述铟镓锌氧薄膜前驱体溶液中，铟离子、镓离子和锌离子的摩尔比为(2～3):1:(6～7)时，得到增强型铟镓锌氧薄膜晶体管；

铟离子、镓离子和锌离子的摩尔比为(5～6):1:(3～4)时，得到耗尽型铟镓锌氧薄膜晶体管。

优选的，所述铟盐包括硝酸铟或醋酸铟，所述镓盐包括硝酸镓或醋酸镓，所述锌盐包括醋酸锌或硝酸锌。

优选的，所述稳定剂包括乙醇胺和冰乙酸。

优选的，所述乙醇胺与醇醚溶剂的体积比为1～1.5:5。

优选的，所述冰乙酸与醇醚溶剂的体积比为0.1～0.5:5。

优选的，所述铟镓锌氧薄膜前驱体溶液中，镓盐的浓度为0.02～0.03mol/L。

优选的，所述基底包括Si/SiO₂衬底。

优选的，所述铟镓锌氧薄膜前驱体溶液的涂覆方式为旋涂，所述旋涂的速度为2400～2600r/min，旋涂的次数为2次，单次旋涂的时间为25～35s。

优选的，所述退火的温度为500～600℃；在退火温度下，保温的时间为0.5～1.5h。

优选的，所述电极的制备方法包括：

对所述铟镓锌氧薄膜-基底复合材料依次进行光刻、显影、固膜和腐蚀；然后对腐蚀后的复合材料依次进行套刻、显影和镀金属膜，得到电极。