[发明专利]一种p型导电薄膜TaxMo1‑xS2及制备方法

摘要

本发明涉及一种p型导电薄膜TaxMo1‑xS2及制备方法，在MoS2中掺入Ta元素，Ta的掺入量x为0.2～0.4。Ta掺入MoS2中可以适当减小MoS2的带隙值，有利于提高电子的迁移率。因而，Ta掺入MoS2中可形成一种p型导电薄膜TaxMo1‑xS2，同时薄膜的内应力较小，并可获得较高的霍尔迁移率。本发明的制备方法，采用等离子体增强原子层沉积方法(PEALD)，在Si衬底上沉积TaxMo1‑xS2薄膜后进行原位退火。本发明制备的p型导电薄膜TaxMo1‑xS2，不仅内应力较小，并且具有较高的霍尔迁移率，可用于p型场效应晶体管的沟道材料。

主权项

一种p型导电薄膜TaxMo1‑xS2的制备方法，所述薄膜中Ta的掺入量x为0.2～0.4，所述薄膜厚度为4～16nm，其特征在于制备方法步骤如下：步骤1、清洗Si衬底：将Si衬底在6～10％的氢氟酸溶液中浸泡除去表面氧化膜；然后将Si衬底在去离子水中采用超声波清洗；然后将Si衬底放在无水乙醇中用超声波清洗得到清洗干净的Si衬底；步骤2、采用PEALD等离子体增强原子层沉积方法在Si衬底上沉积TaxMo1‑xS2薄膜：将清洗干净的Si衬底加热至100～300℃，通入前驱体六羰基钼和五氯化钽2～6s，然后用高纯N2气清洗6～14s，再将硫化氢气体等离子化2～6s，最后用高纯N2气再清洗10～16s；所述六羰基钼的流量8～16SCCM；所述五氯化钽的流量2～6SCCM；所述高纯N2气的流量6～10SCCM；所述硫化氢的流量10～20SCCM；步骤3：循环步骤2，使得满足TaxMo1‑xS2薄膜所要求的厚度；步骤4、原位退火：对经过步骤2的镀膜Si衬底在原位进行退火处理，工艺条件为：退火温度400～600℃、退火保护气氛Ar气、退火时间20～60min，得到TaxMo1‑xS2薄膜。