[發明專利]一種UV光前處理制備氧化銦/氧化鋁納米纖維場效應晶體管的方法

有效

• 申請號: 201611143907.9
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106601803B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 單福凱;孟優;劉國俠
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H01L29/775
• 分類號: H01L29/775;H01L21/02;D01F9/08;D01F6/56;D01F1/10;B82Y10/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 高澤玉

本發明屬于靜電紡絲納米纖維場效應晶體管制備技術領域，涉及一種UV光前處理制備氧化銦/氧化鋁納米纖維場效應晶體管的方法；其工藝步驟主要包括：制備Al₂O₃高k介質薄膜、制備納米纖維、UV光處理、高溫煅燒、光刻定型和離子束沉積源漏電極；其基于Al₂O₃高k介電層的納米纖維器件，操作電壓將顯著降低，顯著降低能耗，有利于在移動設備中的集成；制得的Al₂O₃高k柵介質層的禁帶寬度為8.7eV，介電常數達到6.7，其高介電特性完全符合現代顯示技術對于高k材料的要求；并且Al₂O₃薄膜本身具有的高透過率完全符合透明電子器件的要求；其制備低成本，工藝簡單，原理可靠，產品性能好，器件穩定性好，應用前景廣闊。

技術領域:

本發明屬于靜電紡絲納米纖維場效應晶體管制備技術領域，涉及一種UV光前處理制備氧化銦/氧化鋁納米纖維場效應晶體管的方法。

背景技術：

無機電子材料之所以成為如此重要的材料，與它具有的眾多優點有關。現代微電子技術主要是在硅、鍺和砷化鎵等無機半導體材料的基礎上發展起來的。鍺晶體曾是第一代晶體管材料，而硅材料在過去的大半個世紀中在微電子行業中一直占據著主導地位。但是制備這類器件需要高成本、復雜的工藝和苛刻的制備環境。為此，科學家經過不斷的研究和探索，提出以寬禁帶金屬氧化物材料來取代傳統的硅基半導體材料(Nature 432,488,2004)。金屬氧化物不僅具有無機半導體材料的固有優點，還具有其他優勢如，高可見光透過率，高環境穩定性，較低的制備溫度，優良的均一性等。另外，金屬氧化物半導體材料制備工藝與硅基材料兼容、選材范圍寬廣，具有十分光明的產業化應用前景。由于具有納米尺度的直徑、高比表面積、較大的長度/直徑比，以及不同于大塊樣品的電、磁、力、熱、光等物理化學性質，一維納米結構材料比如無機半導體納米線/管/棒、碳納米管、和高分子納米纖維/管等是目前科學研究的熱點之一，它們在納米電子器件、光學器件、傳感器、過濾裝置、能源收集、存儲和轉化器件、納米復合材料以及生物醫學等諸多領域有廣闊的應用前景(Chem.Soc.Rev.41,5285,2012)。

靜電紡絲技術(Electrospinning)是指聚合物溶液或者熔體在高壓靜電場作用下形成纖維的過程，是國內外最近十幾年發展起來的用于制備超細纖維的重要方法，具有操作工藝簡單以及較廣泛的適用性等特點。該技術由Formhals等在20世紀30年代申請的一系列美國專利中進行報道，他以乙酸纖維素為研究對象，闡述了聚合物溶液如何在電極問形成射流(US Patent No.1975504，1934)。但是隨后在利用靜電紡絲技術制備聚合物纖維方面的研究發展較為緩慢，尚未引起廣泛的關注。直到20世紀90年代，由于美國阿克隆大學Reneker小組的一系列研究工作，特別是隨著納米科技的發展，世界各國的科研界和工業界對高壓靜電紡絲技術的研究熱情開始重新點燃，靜電紡絲技術近年來獲得了快速發展。需要注意的是，靜電紡絲技術不只可以制備聚合物纖維，還可以制備復合纖維和氧化物纖維。