[發(fā)明專利]雙肖特基結(jié)氧化鋅半導體薄膜晶體管及制作方法

有效

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• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102779855A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王玥;王東興;王長昊;梅金碩;田曉華;劉倩;賀訓軍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/34
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種雙肖特基結(jié)氧化鋅半導體薄膜晶體管，其組成包括：底襯板，其特征是：所述的底襯板上面連接源極Ag薄膜層，所述的源極Ag薄膜層上面連接導電溝道ZnO薄膜層，所述的導電溝道ZnO薄膜層上面連接柵極半絕緣Al薄膜層，所述的柵極半絕緣Al薄膜層上面連接所述的導電溝道ZnO薄膜層，所述的導電溝道ZnO薄膜上層上面連接所述的漏極Ag薄膜層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙肖特基結(jié)氧化鋅半導體薄膜晶體管，其特征是：所述的導電溝道ZnO薄膜層的厚度為120±20?nm，所述的柵極半絕緣Al薄膜層的厚度為20±10?nm，所述的源極Ag薄膜層的厚度為50nm。

3.一種雙肖特基結(jié)氧化鋅半導體薄膜晶體管的制作方法，其特征是：本制作方法采用垂直疊層結(jié)構(gòu)，由五層薄膜構(gòu)成，分別為沉積在基底上的源極Ag薄膜，Ag薄膜上面是導電溝道ZnO薄膜，中間一層是柵極半絕緣Al薄膜，Al薄膜上面是導電溝道ZnO薄膜，最上面是漏極Ag薄膜，Ag和ZnO接觸面形成了肖特基接觸，Al和ZnO接觸面形成了歐姆接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙肖特基結(jié)氧化鋅半導體薄膜晶體管的制作方法，其特征是：基底材料為石英玻璃，源漏電極為金屬Ag薄膜，采用純度為99.99%的Ag靶材，在真空度為6.0×10-4Pa、氬氣流量為5.0sccm條件下利用直流磁控濺射鍍膜15s；柵極電極為金屬Al薄膜，采用純度為99.99%的Al靶材，利用與制備源漏電極薄膜相同的工藝條件，濺射鍍膜20s；柵極分別與漏極和源極之間夾著有源層ZnO薄膜，使用射頻磁控濺射，濺射功率為150W，溫度為27?oC，抽真空6.0×10-4PA，氬氣流量5.0sccm，磁控室充入氬氣后磁控室的壓強1.0Pa，磁控室Zn靶材輝光之后充入氧氣，氧氣流量為2.6sccm，通入氬氣和氧氣之后磁控室壓強為1.6Pa；預濺射10分鐘后除去Zn靶材表面的污染物，獲得的ZnO薄膜厚度為120±20nm。

5.?根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的雙肖特基結(jié)氧化鋅半導體薄膜晶體管的制作方法，其特征是：在源極Ag加以正向偏壓VDS時，源極金屬Ag薄膜層的電子正向注入它上面一層ZnO薄膜層，由于柵極Al和下層ZnO薄膜層及上層ZnO薄膜形成歐姆接觸，零偏電壓時，在上層Ag和ZnO接觸面形成的肖特基結(jié)的內(nèi)建電勢作用下，使得源極注入到ZnO中的電子隧穿柵極Al，形成漏極電流；在由Ag薄膜構(gòu)成的漏極和源極間加以VDS偏壓時，隨漏源極電壓增加，靠近源極一側(cè)的Ag和ZnO接觸面肖特基勢壘降低，從而越過勢壘的電子數(shù)目增多，流過漏源電極電流IDS隨之增大；通過施加不同的柵極電壓，可以實現(xiàn)對漏源電流的控制。