[发明专利]一种氧化铟薄膜晶体管及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202010702417.8 申请日: 2020-07-21
公开(公告)号: CN111969067A 公开(公告)日: 2020-11-20
发明(设计)人: 张新安;尹延锋;宋国祥;魏凌;孙献文 申请(专利权)人: 河南大学
主分类号: H01L29/786 分类号: H01L29/786;H01L23/31;H01L21/56;H01L21/34
代理公司: 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 代理人: 张立强
地址: 475004 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 氧化 薄膜晶体管 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种氧化铟薄膜晶体管,其特征在于,从下至上包括衬底、栅电极、绝缘层、氧化铟有源层、源漏电极、电子受体薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铟薄膜晶体管,其特征在于,所述电子受体薄膜为无机材料,所述无机材料为CuO或NiO。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铟薄膜晶体管,其特征在于,所述电子受体薄膜为有机材料,所述有机材料为7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷或1,2,4,5-四氰基苯。

4.根据权利要求3所述的一种氧化铟薄膜晶体管,其特征在于,所述电子受体薄膜上还设置有氧化铝钝化层。

5.根据权利要求2所述的一种氧化铟薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S101.先在衬底上制备栅电极,在栅电极上制备绝缘层;

S102.采用磁控溅射法在绝缘层上制备氧化铟有源层,用热蒸发镀膜工艺在氧化铟有源层上制备源漏电极;

S103.将硝酸铜或硝酸镍溶解于有机溶剂中,然后加入络合剂进行混合,制备得无机电子受体薄膜的前驱体溶液;

S104.将前驱体溶液滴在氧化铟有源层沟道上,旋涂成膜,并热处理,重复旋涂并热处理,最后一次旋涂后退火得到无机电子受体薄膜CuO或NiO。

6.根据权利要求3所述的一种氧化铟薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S201.先在衬底上制备栅电极,在栅电极上制备绝缘层;

S202.采用磁控溅射法在绝缘层上制备氧化铟有源层,用热蒸发镀膜工艺在氧化铟有源层上制备源漏电极;

S203.将7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷或1,2,4,5-四氰基苯溶解到溶剂中,搅拌得到有机电子受体薄膜的前驱体溶液;

S204.将前驱体溶液滴在氧化铟有源层沟道上,旋涂成膜得到有机电子受体薄膜后将整个器件真空干燥。

7.根据权利要求4所述的一种氧化铟薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S301.先在衬底上制备栅电极,在栅电极上制备绝缘层;

S302.采用磁控溅射法在绝缘层上制备氧化铟有源层,用热蒸发镀膜工艺在氧化铟有源层上制备源漏电极;

S303.将7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷或1,2,4,5-四氰基苯溶解到溶剂中,搅拌得到有机电子受体薄膜的前驱体溶液;

S304.将前驱体溶液滴在氧化铟有源层沟道上,旋涂成膜得到有机电子受体薄膜后将整个器件真空干燥;

S305.采用磁控溅射法在电子受体薄膜上制备氧化铝钝化层,溅射靶材为高纯铝靶,溅射气体为高纯氩气和高纯氧气。

8.根据权利要求5或6或7所述的一种氧化铟薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述氧化铟有源层的厚度为5~15nm,所述源漏电极的电极材料为Al、Cu或Au,源漏电极的厚度为30~50nm,源漏电极形成的沟道长度为50~100μm,沟道宽度为600~1000μm。

9.根据权利要求5所述的一种氧化铟薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述硝酸铜或硝酸镍与络合剂的摩尔比为1:(0.5~1.5),所述络合剂为乙酰丙酮、甘氨酸、尿素、柠檬酸中的一种或几种的组合,所述热处理的温度为260~300℃、时间为20~30min,所述退火温度为260~300℃、时间为4~6h。

10.根据权利要求6或7所述的一种氧化铟薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述溶剂为氯仿、氯苯、乙腈或四氢呋喃,所述真空干燥的时间为10~20min,温度为50~80℃。

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