[發明專利]薄膜晶體管陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201410061345.8
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN104867876B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 金元浩;李群慶;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/34;H01L21/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種薄膜晶體管陣列的制備方法，其包括以下步驟：

提供一絕緣基板，在所述絕緣基板的表面設置一柵極；

在所述柵極的表面設置一連續的絕緣層；

在所述絕緣層的表面設置一碳納米管層與所述柵極絕緣設置；

對所述碳納米管層進行圖案化，以得到多個源極以及多個漏極；以及

提供一含有多個半導體膜碎片的懸浮液，所述懸浮液由半導體膜碎片和一極性溶劑組成，將所述含有多個半導體膜碎片的懸浮液涂覆于所述絕緣層的表面形成包括多個半導體膜碎片的半導體層，相鄰的源極和漏極之間存在至少一半導體膜碎片，所述絕緣層位于所述源極與漏極之間的表面被所述多個半導體膜碎片覆蓋的面積占所述絕緣層位于所述源極與漏極之間的表面的面積百分數的范圍為2％～80％，該至少一半導體膜碎片覆蓋至少部分的該相鄰的源極和漏極。

2.如權利要求1所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，位于相鄰的源極與漏極之間的多個半導體膜碎片搭接形成一連續的溝道。

3.如權利要求1所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述形成半導體層的方法具體包括以下步驟：

提供一半導體材料，所述半導體材料為一層狀結構；

將所述半導體材料與一極性溶劑混合并超聲得到一含有多個半導體膜碎片的懸浮液，每個半導體膜碎片為一由多個半導體分子層組成的層狀結構，其層數為1～20；以及

旋涂該含有多個半導體膜碎片的懸浮液形成所述半導體層。

4.如權利要求3所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述半導體材料為MoS₂、WS₂、BN、MnO₂、ZnO、MoSe₂、MoTe₂、TaSe₂、NiTe₂、Bi₂Te₃中的至少一種。

5.如權利要求3所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述極性溶劑為水，乙醇，N-甲基吡咯烷酮，丙酮，氯仿，或四氫呋喃。

6.如權利要求3所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述半導體材料與所述極性溶劑的混合比例為1g/100mL～1g/10mL。

7.如權利要求3所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述超聲的功率為300瓦～600瓦，所述超聲的時間為5小時～24小時。

8.如權利要求3所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述旋涂的速度為800rpm～1500rpm，所述旋涂的時間為30秒～5分鐘。

9.如權利要求3所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，在所述旋涂含有多個半導體膜碎片的懸浮液之前，進一步對所述含有多個半導體膜碎片的懸浮液進行離心過濾。

10.如權利要求1所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述碳納米管層包括碳納米管膜、或碳納米管膜與碳納米管線狀結構的組合。

11.如權利要求1所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，所述圖案化碳納米管層的方法為等離子刻蝕法、激光刻蝕法、或濕法刻蝕法。

12.如權利要求1所述的薄膜晶體管陣列的制備方法，其特征在于，進一步形成半導體層的步驟之前在所述絕緣層的表面設置多個行電極以及多個列電極，并分別與多個源極以及多個漏極電連接。