[发明专利]一种氧化物纳米纤维及其制备方法、一种双极性薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化物纳米纤维，其特征在于，包括纤维芯和依次包覆在所述纤维芯外表面的第一包覆层和第二包覆层；

所述纤维芯包括P型半导体材料；

所述第一包覆层包括氧化铝；

所述第二包覆层包括N型半导体材料。

2.根据权利要求1所述的氧化物纳米纤维，其特征在于，所述P型半导体材料包括NiO、Cu₂O、CuAlO、SnO、CuGaSnSO、CuISn和CuSnO中的一种或几种；

所述N型半导体材料包括In₂O₃、ZnSnO、LaInO、ZrInO、TiInO、BaZnSnO、LaZnSnO、YZnSnO、InSnO和LaInSnO中的一种几种。

3.根据权利要求1或2所述的氧化物纳米纤维，其特征在于，所述纤维芯的直径为20～80nm；

所述第一包覆层的厚度为10～30nm；

所述第二包覆层的厚度为10～40nm。

4.权利要求1～3任一项所述的氧化物纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

以纤维芯材料溶液、第一包覆层材料溶液和第二包覆层材料溶液作为纺丝原料液，采用三轴静电纺丝进行纺丝，得到的丝线经退火处理得到所述氧化物纳米纤维。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三轴静电纺丝的条件包括：纺丝电压为14～18kV，纺丝液的推进速率为0.3～1.2mL/min，针头到收集装置的距离为14～19cm，纺丝的空气湿度为25～45％。

6.一种双极性薄膜晶体管，包括由下到上依次层叠设置的衬底(4)、缓冲层(5)、有源层(8)、绝缘层(9)和栅电极(10)；在所述缓冲层(5)表面上所述有源层(8)的两侧位置设置有源电极(7)和漏电极(6)，其特征在于，所述有源层(8)由若干根氧化物纳米纤维构成；每根氧化物纳米纤维的两端分别和所述源电极(7)与漏电极(6)接触；

所述氧化物纳米纤维为权利要求1～3任一项所述的氧化物纳米纤维或权利要求4～5任一项所述的制备方法制备得到的氧化物纳米纤维。

7.根据权利要求6所述的双极性薄膜晶体管，其特征在于，所述缓冲层(5)的材料包括SiO₂、Al₂O₃、TiO₂和ZrO₂中的一种或几种；

所述源电极(7)和漏电极(6)的材料独立的包括单质金、单质钼、单质铝、单质铂、氧化铟锡和铝铌合金中的一种或几种；

所述绝缘层(9)的材料包括Al₂O₃、HfO₂、ZrO₂和AlN中的一种或几种；

所述栅电极(10)的材料包括单质铜、单质钼、单质铝、氧化铟锡和铝铌合金中的一种或几种。

8.根据权利要求6或7所述的双极性薄膜晶体管，其特征在于，所述缓冲层(5)的厚度为100～200nm；

所述有源层(8)的厚度为40～150nm；

所述源电极(7)和漏电极(6)的厚度独立的为10～50nm；

所述绝缘层(9)的厚度为15～100nm；

所述栅电极(10)的厚度为10～60nm。

9.根据权利要求6所述的双极性薄膜晶体管，其特征在于，所述氧化物纳米纤维的长度为50～100μm。

10.权利要求6～9任一项所述的双极性薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底(4)表面制备缓冲层(5)；

在所述缓冲层(5)表面制备若干根氧化物纳米纤维，得到有源层(8)；

在所述缓冲层(5)表面制备源电极(7)和漏电极(6)；所述若干根氧化物纳米纤维的一端和所述源电极(7)接触，另一端和所述漏电极(6)接触；

在所述有源层(8)表面制备绝缘层(9)；

在所述绝缘层(9)表面制备栅电极(10)，得到所述双极性薄膜晶体管。