[發明專利]一種氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 201510866302.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105355663A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 廖蕾;阿布來提·阿布力孜;劉傳勝;郭太良
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/34;H01L29/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 常海濤

1.一種氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管，其特征在于：以氫等離子體鈍化處理的氧化鋅超薄層和純氧化鋅厚層為薄膜晶體管的雙溝道層；超薄層的厚度為3～10 nm，厚層的厚度為15～30nm。

2.根據權利要求1所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管，其特征在于：包括基底、雙溝道層、源漏電極；

其中，基底包括襯底、柵極和絕緣層；基底為生長有一層二氧化硅的硅片，硅片既為襯底又為柵極，二氧化硅層為絕緣層；

雙溝道層為氫等離子體鈍化處理的氧化鋅超薄層和純氧化鋅厚層；

源漏電極材料為鋁，Al2O3為保護層。

3.根據權利要求2所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管，其特征在于：二氧化硅層的厚度為90～110nm。

4.根據權利要求2所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管，其特征在于：保護層的厚度為30～50nm。

5.權利要求1所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）以生長有一層二氧化硅的硅片為基底，對純氧化鋅靶材進行射頻磁控濺射，同時通過掩膜板沉積在基底上形成純氧化鋅超薄層；

（2）對步驟（1）制備的純氧化鋅超薄層進行原位氫等離子體處理，然后繼續沉積純氧化鋅厚層；

（3）在步驟（2）原位氫等離子體處理的氧化鋅基超薄層與純氧化鋅厚層上采用直流濺射掩膜板沉積制備Al電極，即得氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管。

6.根據權利要求5所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：得到氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管后再用電子束蒸發來沉積Al2O3作為其保護層。

7.根據權利要求5所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述的二氧化硅的厚度為90～110nm；所述的射頻磁控濺射的條件為：濺射載氣為氬氣，濺射氣壓為0.5～0.8Pa，濺射功率為40～100W，基底溫度為100～200℃。

8.根據權利要求5所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述的原位氫等離子體處理所用氣體為氫氣與氬氣的混合氣體，氫氣的體積百分數為10%～30%；原位氫等離子體處理的時間為50s～200s。

9.根據權利要求5所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述的直流濺射的條件為：濺射載氣為氬氣，濺射氣壓為0.8～1.2 Pa，功率為10～30 W。

10.根據權利要求6所述的氫鈍化氧化鋅基雙溝道層薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：Al2O3保護層的厚度為30～50nm。