[發明專利]一種氧化物薄膜、含有該薄膜的晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201410031240.8
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103762227A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 康晉鋒;貢獻;喻韻璇;劉冬;劉曉彥;韓德棟
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/24;H01L29/786;H01L21/34
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

1.一種氧化物薄膜，其特征在于，為Ba-Zn-Sn-O氧化物薄膜，氧化物中各元素的摩爾比為Ba：Zn:Sn=0.4～0.6:1.8～2.2:2。

2.根據權利要求1所述的氧化物薄膜，其特征在于，所述氧化物薄膜中還摻雜有金屬元素鈦、鋁、鎂、鋯、鉿、鐠、鈰、釔、鑭或者釹中的至少一種，且所摻雜的金屬元素的摩爾含量為Ba摩爾含量的10～99%。

3.含有權利要求1或2所述的氧化物薄膜的晶體管。

4.根據權利要求3所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管為底柵交錯式薄膜晶體管；所述底柵交錯式薄膜晶體管包括：氧化物薄膜溝道層、基底、柵電極、柵極絕緣層、源極區和漏極區；

所述氧化物薄膜溝道層、柵電極、柵極絕緣層、源極區和漏極區均設置在基底之上，所述氧化物薄膜溝道層和柵電極通過柵極絕緣層分隔；所述源極區和漏極區分設在氧化物薄膜溝道層兩側，且不互相接觸。

5.根據權利要求4所述的晶體管，其特征在于，從所述基底向上，依次設置柵電極、柵極絕緣層、氧化物薄膜溝道層；且柵極絕緣層覆蓋所述柵電極、與所述基底接觸；所述源極區和漏極區分設在氧化物薄膜溝道層兩側，且不互相接觸。

6.根據權利要求4所述的晶體管，其特征在于，從所述基底向上，依次設置氧化物薄膜溝道層、柵極絕緣層、柵電極；所述源極區和漏極區分設在氧化物薄膜溝道層兩側，且與所述基底接觸。

7.根據權利要求4所述的晶體管，其特征在于，從所述基底向上，依次設置氧化物薄膜溝道層、柵極絕緣層、柵電極；所述源極區和漏極區分設在氧化物薄膜溝道層上方的兩側，且與所述基底接觸。

8.制備權利要求3-7任一所述晶體管的方法，包括步驟：用金屬或導電氧化物制備導電薄膜，采用溶膠凝膠法制備所述氧化物薄膜溝道層，用氣相沉積、或磁控濺射、或原子層沉積方法制備柵極絕緣層，通過刻蝕使所述導電薄膜部分形成柵電極、部分形成源極區和漏極區。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，采用溶膠凝膠法制備所述氧化物薄膜溝道層，包括：選擇氯化鋇，氯化錫和乙酸鋅化合物作為前驅體，在乙二醇甲醚中將所述前驅體按照摩爾比例混合，溫度30-60℃下攪拌15分鐘到1小時，直至在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，將該溶膠通過旋涂方法沉積在基底上，空氣氛圍中放置于110-140℃下熱處理10-30min。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，采用溶膠凝膠法制備所述氧化物薄膜溝道層，包括：選擇氯化鋇，氯化錫、乙酸鋅和金屬元素鈦、鋁、鎂、鋯、鉿、鐠、鈰、釔、鑭或者釹的可溶鹽，作為前驅體，在液相中將所述前驅體按照摩爾比例混合，溫度30-60℃下攪拌，在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，將該溶膠通過旋涂方法沉積在基底上，空氣氛圍中放置于110-140℃下熱處理10-30min。