[發(fā)明專利]用于基于天然纖維素纖維或合成纖維或其組合使用并產(chǎn)生紙張作為用于具有使用有源半導(dǎo)體氧化物的存儲(chǔ)器的自支持型結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的電荷的物理支撐體和存儲(chǔ)介質(zhì)的工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980109924.2
• 申請(qǐng)日: 2009-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101999181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·費(fèi)拉奧·德·帕伊瓦·馬丁斯;E·M·考里亞·弗圖納托;L·M·納內(nèi)斯·彼雷拉;P·M·坎迪多·巴昆哈;N·F·德·奧利維拉·考里亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科學(xué)與技術(shù)學(xué)院里斯本新大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/10
• 分類號(hào): H01L51/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 申發(fā)振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及使用天然纖維素纖維、合成纖維、或它們以其各種形式和組成在物理和化學(xué)上均被氫橋和樹(shù)脂混合在一起的混合物(通常被稱為紙張)，以充當(dāng)n型或p型存儲(chǔ)器場(chǎng)效應(yīng)晶體管的物理支撐體和組成元件，所述n型或p型存儲(chǔ)器場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有經(jīng)由電場(chǎng)的刺激存儲(chǔ)電和離子電荷達(dá)到長(zhǎng)于至少20小時(shí)的時(shí)間段并在施加相等強(qiáng)度且符號(hào)與用于記錄信息的相反的電場(chǎng)時(shí)刪除信息的能力。也就是說(shuō)，使用紙張作為具有存儲(chǔ)器能力的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的有源組件，其中，離散溝道的有源區(qū)(1)由諸如鎵鋅銦氧化物、氧化銦鋅、氧化鋅錫、氧化鎵錫鋅、鋅氮和砷氧化物、氧化銀和氧化鋁或銅鋅鋁氧化物等多組分氧化物組成，并且其中，化合物的組分在0.1％與99.9％之間變化，電介質(zhì)(2)由基于在其上面沉積半導(dǎo)體的纖維素纖維的成塊的紙張組成，具有以離散階躍電壓的形式不可測(cè)量地增加離子電荷和電荷對(duì)刺激的保持能力并在施加具有相同強(qiáng)度但符號(hào)與用來(lái)存儲(chǔ)信息的相反的電刺激之后立即將其完全放出(刪除信息)的能力，其中，源極和漏極(5)的對(duì)稱區(qū)由鈦和金或鈦和鋁或鉻和鋁或銀和鋁的金屬合金或經(jīng)由諸如氧化銦鋅和氧化鋅鎵、或氧化錫等具有高導(dǎo)電性的簡(jiǎn)并氧化物半導(dǎo)體按照在0.1％與99.9％之間變化的組成比例組成，這允許包含半導(dǎo)體的纖維的集成，其中，層之間的相應(yīng)界面可以包含具有用于其自適應(yīng)的納米尺度厚度的膜(4)，并且存在連續(xù)的柵電極(3)，其中，施加階躍電壓以用于由組成漏極或源極區(qū)、但位于這張紙的另一面上的任何材料進(jìn)行的電荷的存儲(chǔ)或擦除。

本發(fā)明是基于纖維素基的紙張的使用，其由在化學(xué)上通過(guò)氫橋聯(lián)合或被以不同的厚度(在1微米與8000微米之間)壓緊的纖維素纖維組成，同時(shí)作為器件的物理支撐體且作為其整體組成元件，具有提供金屬與離散地沉積在纖維上的有源半導(dǎo)體之間的必要電絕緣的能力，不允許電荷在沒(méi)有施加任何電場(chǎng)的情況下移動(dòng)通過(guò)纖維，但是允許電荷積聚在與柵電極(3)和溝道區(qū)(3)進(jìn)行物理接觸的其兩個(gè)界面中，所述溝道區(qū)(3)由離散地沉積在纖維上的多組分有源氧化物半導(dǎo)體組成，可操作用于在發(fā)起刺激被撤消之后保持那些電荷達(dá)到一定時(shí)間段，該時(shí)間段根據(jù)現(xiàn)有纖維的數(shù)目、其分布、壓實(shí)度而在一個(gè)單位或幾百小時(shí)中間，并用于直接用分別組成連續(xù)柵電極或離散溝道區(qū)的材料或通過(guò)自適應(yīng)納米層(4)形成其表面的涂層。

在本發(fā)明中，為了處理將被沉積由纖維素纖維組成的紙張上的所有材料(以下簡(jiǎn)稱為紙張)，必要的是這些膜的制造技術(shù)可以在低溫下發(fā)生，特別是在200攝氏度以下的溫度下，或者當(dāng)退火時(shí)，不超過(guò)此溫度。

這樣產(chǎn)生的具有存儲(chǔ)器效應(yīng)的晶體管可以在光電子裝置和電子裝置中使用，特別是提供具有臨時(shí)非易失性存儲(chǔ)器的電子電路和系統(tǒng)、移位寄存器記錄電路、邏輯電路、數(shù)字電路、在用于存儲(chǔ)器領(lǐng)域的環(huán)形振蕩器中，特別地利用紙張本身是柔性且可任意處理的物理支撐體這一優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目標(biāo)器件可以使用諸如氟化鎂的一層保護(hù)或封裝，并且還可以具有有機(jī)半導(dǎo)體作為溝道區(qū)的有源半導(dǎo)體成分，諸如N，N′-聯(lián)苯-N，N-雙[3-甲基苯基]-1，1′并苯-4，4′二胺；三-8羥基喹啉鹽(N，N′-diphenyl-N，N-bis[3-methylphenyl]-1，1′biphenyl-4，4′diamine；tri-8hydroxyquinolinolate)。

在本公開(kāi)中，可以在被保持在接近于室溫的溫度下的原子尺度范圍處使用薄膜的物理、化學(xué)和物理化學(xué)反應(yīng)性或非反應(yīng)性沉積技術(shù)方法來(lái)將材料沉積到紙張上以便形成最終器件的產(chǎn)生，即包括：

·直流或射頻的陰極濺射；

·真空條件下的電阻性熱沉積或通過(guò)電子槍；

·通過(guò)射頻等離子體或超高頻的蒸氣的輔助或非輔助化學(xué)分解；

·真空中的電阻加熱；

·外延原子生長(zhǎng)；

·經(jīng)由噴墨的沉積；

·化學(xué)乳狀液。

所列技術(shù)允許在不損壞紙張或沉積的材料的電子性能的情況下進(jìn)行有機(jī)和無(wú)機(jī)材料的具有在1nm與50μm中間的厚度的膜的受控生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明描述了一種制造基于有源氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電子或光電子器件的工藝，所述無(wú)源氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有結(jié)合了基于天然纖維素纖維、合成或混合纖維的稱為紙張(2)的薄膜作為器件電介質(zhì)的非易失性存儲(chǔ)器能力。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述膜(2)還充當(dāng)器件的基板，使得成為可自支持的。

本公開(kāi)的另一更優(yōu)選實(shí)施例具有結(jié)合有機(jī)或無(wú)機(jī)成因的一個(gè)或更多個(gè)附加組件的特征，具有金屬(3、5)、半導(dǎo)體(1)、絕緣體(6)的電特性或以離散或連續(xù)的方式沉積在紙張的表面上的采取單個(gè)結(jié)構(gòu)、復(fù)合串聯(lián)結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的鈍化膜(4)的電特性。