[发明专利]一种含钙钛矿量子点的非晶氧化物浮栅晶体管的制备方法

说明书

本发明公开了一种含钙钛矿量子点的非晶氧化物浮栅晶体管的制备方法。属于半导体行业存储器技术和光探测技术领域，所述铟镓锌氧薄膜晶体管存储器或者光电探测器的结构从上到下依次为源漏电极、沟道层、隧穿绝缘介质层、浮栅层、栅绝缘层、栅电极和衬底。其中沟道层采用的是非晶氧化物，浮栅层采用的是钙钛矿量子点薄膜。本发明可以有效提高器件对于入射光的收集效率，增强光电转换效率，实现大的电流密度和出色的存储特性，在光敏存储器和智能光电感知器等方面有重要的潜在应用前景。

技术领域

本发明属于半导体行业存储器技术和光探测技术领域，涉及一种含钙钛矿量子点的非晶氧化物浮栅晶体管、及其制备方法。

背景技术

随着平板显示技术的迅猛发展，以及市场对更高信息含量的需求，作为系统面板的关键元件高性能薄膜晶体管已得到广泛地研究，并取得了很大进展。其中金属氧化物薄膜晶体管(MOTFT)以其高电子迁移率、工艺简单、成本低、大面积均匀性好等优点逐渐代替传统的非晶硅(a-Si)TFT和低温多晶硅(LTPS)TFT，成为业界新的焦点。

金属氧化物薄膜晶体管存储器的工作原理是通过外在的栅压或者是在光照诱导作用的条件下，器件的存储功能层可以俘获来自沟道层产生的电荷或者是使存储功能层本身的材料产生极化现象，从而使阈值电压发生偏移进而实现我们想要得到的存储性能。

常见的存储器可分为铁电型、浮栅型、驻极体型三大类型。在这几种类型中，浮栅型存储器具有低功耗、低成本、灵活性强、高存储密度等优点。目前常用的浮栅型存储材料有：金属纳米粒子、二维纳米片、金属氧化物等。但是它们也存在难以缩小器件尺寸、操作电压较高、吸收光谱窄、难以集成等缺点。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供了一种含钙钛矿量子点的非晶氧化物浮栅晶体管的制备方法；解决了现有技术中操作电压较高、吸收光谱窄、难以集成等技术问题。

技术方案：本发明所述的一种含钙钛矿量子点的非晶氧化物浮栅晶体管，所述非晶氧化物浮栅晶体管包括底端的衬底(7)，在所述衬底(7)上形成栅电极(6)，在所述栅电极(6)上形成栅绝缘层(5)，在所述栅绝缘层(5)上形成浮栅层(4)，在所述浮栅层(4)上形成隧穿绝缘层(3)，在所述隧穿绝缘层(3)上形成沟道层(2)，在所述沟道层(2)上形成源漏电极(1)。

进一步的，所述源漏电极(1)采用的材质为Al、Cu、Ag中的任意一种，其厚度为20～200nm。

进一步的，所述沟道层(2)采用的材质为非晶金属氧化物铟镓锌氧，其厚度为10～50nm。

进一步的，所述隧穿绝缘介质层(3)采用的材质为Al₂O₃、Si₃N₄、SiO₂单层绝缘薄膜或者是由其中任意两种以上的绝缘膜构成的多层绝缘膜，其厚度为4～20nm。

进一步的，所述浮栅层(4)采用的材质为钙钛矿量子点薄膜，其厚度为5～20nm。

进一步的，所述栅绝缘层(5)采用的材质为Al₂O₃、Si₃N₄、SiO₂的单层绝缘薄膜或者是由其中任意两种以上的绝缘膜构成的多层绝缘薄膜，其厚度为10～200nm。

进一步的，所述栅电极(6)为ITO透明导电膜。

进一步的，所述衬底(7)为高掺杂硅片、玻璃片或塑料PET。

进一步的，一种含钙钛矿量子点的非晶氧化物浮栅晶体管的制备方法，具体操作步骤如下所述：

(1)、配置钙钛矿量子点溶液；

(2)、在衬底(7)上依次形成栅电极(6)和栅绝缘层(5)，从而制成基片，后将基片洗净后烘干；