[發明專利]氧化物薄膜晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201310249839.4
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103311313B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 蘭林鋒;彭俊彪;肖鵬
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種氧化物薄膜晶體管，其特征在于：設置有表面自主裝單分子層，所述表面自主裝單分子層固定設置于氧化物半導體層的裸露面表面。

2.根據權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述表面自主裝單分子層是通有機溶劑或無機溶劑處理所述氧化物半導體層的表面獲得的；

????當通過有機溶劑處理時，所述有機溶劑為甲醇、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、六甲基磷酰三胺、氧化吡啶或酮類中的任意一種；

????當通過無機溶劑處理時，所述無機溶劑為雙氧水。

3.根據權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述表面自主裝單分子層是通過烷烴硫醇處理所述氧化物半導體層的表面獲得的。

4.根據權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述表面自主裝單分子層通過烷基或苯基取代的三乙氧基硅烷處理所述氧化物半導體層的表面獲得的。

5.根據權利要求1至4任意一項所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：還設置有基板、柵極、絕緣層、源極和漏極；

????所述柵極位于所述基板之上，所述絕緣層位于所述柵極之上，所述氧化物半導體層、所述源極和所述漏極位于所述絕緣層之上，所述表面自主裝單分子層位于所述氧化物半導體層的上表面，所述源極和所述漏極相互間隔并分別與所述氧化物半導體層或所述表面自主裝單分子層的兩端電性相接。

6.根據權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述的氧化物半導體層的材料為ZnO。

7.根據權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述氧化物半導體層的材料為ZnO中摻入In、Ga、Sn、Cd、Al、Si、Ni、Ta、W、Hf、Y、Ti、La、Nd、Ce、Pr、Pm、Sm、Eu中的任意一種或兩種以上元素。

8.如權利要求1至7中任意一項所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：通過旋涂、滴涂或浸泡的方法在氧化物半導體層的裸露面表面制備表面自主裝單分子層。

9.根據權利要求8所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：使用有機溶劑或者無機溶劑或者烷烴硫醇或者通過烷基或苯基取代的三乙氧基硅烷處理所述氧化物半導體層的裸露面表面制備所述表面自主裝單分子層；

????當通過有機溶劑處理時，所述有機溶劑為甲醇、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、六甲基磷酰三胺、氧化吡啶或酮類中的任意一種；

????當通過無機溶劑處理時，所述無機溶劑為雙氧水。

10.根據權利要求9所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：

????氧化物薄膜晶體管還設置有基板、柵極、絕緣層、源極和漏極；

????所述柵極位于所述基板之上，所述絕緣層位于所述柵極之上，所述氧化物半導體層、所述源極和所述漏極位于所述絕緣層之上，所述表面自主裝單分子層位于所述氧化物半導體層的上表面，所述源極和所述漏極相互間隔并分別與所述氧化物半導體層或所述表面自主裝單分子層的兩端電性相接；

????氧化物薄膜晶體管的制備順序為：

????在基板上依次制備柵極、絕緣層、氧化物半導體層、源極漏極層和表面自主裝單分子層；或者為

????在基板上依次制備柵極、絕緣層、氧化物半導體層、表面自主裝單分子層和源極漏極層；或者為

????在基板上依次制備柵極、絕緣層、源極漏極層、氧化物半導體層和表面自主裝單分子層；

????所述柵極是在所述基板上通過濺射的方法制備一層厚度為100～500nm的導電薄膜，并通過遮擋掩膜或光刻的方法圖形化制備而成；

?????所述絕緣層是通過陽極氧化法、熱氧化法、物理氣相沉積法或化學氣相沉積法制備厚度為100～1000nm的薄膜，并通過遮擋掩膜或光刻法圖形化制備而成；

????所述氧化物半導體層是通過濺射法或溶膠-凝膠法制備厚度為?10～100nm的薄膜，并通過遮擋掩膜法或光刻法圖形化制備而成；

????所述源極和漏極是采用真空蒸鍍或濺射的方法制備一層厚度為100～1000nm的導電層，并采用遮擋掩膜或光刻的方法圖形化同時制備所述源極和漏極。