[發明專利]一種基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法

在審

• 申請號: 201410816237.7
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105789130A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 徐文亞;趙建文;許威威;張祥;崔錚
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于，包括步驟：

s1、在同一基底上制作第一碳納米管薄膜晶體管和第二碳納米管薄膜晶體管；

s2、在第二碳納米管薄膜晶體管的有源層上制作一層鈍化層作為保護層，該鈍化層為絕緣的可以溶液化的高分子聚合物；

s3、采用介電材料對第一碳納米管薄膜晶體管溝道間的有源層進行摻雜，使其極性轉化為n型或雙極性；

s4、通過導電物質電性連接第一碳納米管薄膜晶體管和第二碳納米管薄膜晶體管，形成CMOS反相器。

2.根據權利要求1所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述鈍化層的材質選自聚甲基丙烯酸甲酯、含氟聚合物、PDMS、光刻膠、環氧樹脂、熱固性或紫外固化的高分子聚合物。

3.根據權利要求2所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述鈍化層的材質為聚甲基丙烯酸甲酯，其分子量為30000~100000之間，溶液的濃度為5~15mg/ml，鈍化層的厚度在500nm-2000nm之間。

4.根據權利要求1所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述步驟s2中，鈍化層制作完成后，還包括對鈍化層進行晶化退火或紫外固化的步驟。

5.根據權利要求1所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述鈍化層采用打印的方式制作。

6.根據權利要求1所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述介電材料為氧化鉿、氧化鋯、氧化鋁或氮化硅，所述介電材料生長的厚度為20~50nm，生長溫度為80~200℃。

7.根據權利要求1所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述步驟s1中，碳納米管薄膜晶體管制備中所使用的碳納米管是分離后的純半導體的碳納米管。

8.根據權利要求7所述的基于碳納米管薄膜晶體管的CMOS反相器的制作方法，其特征在于：所述碳納米管溶液采用氣溶膠打印、噴墨打印、絲網印刷、旋涂或滴涂方式沉積。

9.一種在同一基底上對p型碳納米管薄膜晶體管進行極性轉換的方法，定義擬進行極性轉換的晶體管為第一碳納米管薄膜晶體管，其他晶體管為第二碳納米管薄膜晶體管，其特征在于，在第二碳納米管薄膜晶體管的有源層上制作一層鈍化層作為保護層，該鈍化層為絕緣的可以溶液化的高分子聚合物；然后采用介電材料對第一碳納米管薄膜晶體管溝道間的有源層進行摻雜，使其極性轉化為n型或雙極性。

10.根據權利要求9所述的在同一基底上對p型碳納米管薄膜晶體管進行極性轉化的方法，其特征在于：所述鈍化層的材質選自聚甲基丙烯酸甲酯、含氟聚合物、PDMS、光刻膠、環氧樹脂、熱固性或紫外固化的高分子聚合物。