[發明專利]一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 201710947177.6
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107749423A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 寧洪龍;劉賢哲;姚日暉;胡詩犇;張嘯塵;李曉慶;張建東;徐苗;王磊;彭俊彪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅嘯秋

1.一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管，其特征在于：所述薄膜晶體管由依次層疊的玻璃基板、聚酰亞胺柔性基底層、SiO₂緩沖層、源/漏電極、非晶摻硅氧化錫有源層、SiO₂柵絕緣層，Si₃N₄柵絕緣層和柵極構成；其中，源/漏電極位于有源層和SiO₂柵絕緣層兩側，Si₃N₄柵絕緣層覆蓋于SiO₂柵絕緣層上表面并與源/漏電極接觸。

2.根據權利要求1所述的一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管，其特征在于：所述聚酰亞胺柔性基底層的厚度為10～20um；所述SiO₂緩沖層的厚度為200～300nm；所述非晶摻硅氧化錫有源層的厚度為5～10nm；所述SiO₂柵絕緣層的厚度為50～100nm；所述Si₃N₄柵絕緣層的厚度為200～300nm。

3.根據權利要求1所述的一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管，其特征在于：所述非晶摻硅氧化錫有源層中硅的摻雜濃度為3～6wt％。

4.根據權利要求1所述的一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管，其特征在于：所述非晶摻硅氧化錫有源層的霍爾遷移率控制為4.7～7.1cm²/Vs，載流子濃度控制為4.09×10¹⁸～2.97×10¹⁹cm^-3。

5.權利要求1～4任一項所述的一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管的制備方法，其特征在于包括如下制備步驟：

(1)在玻璃基板上旋涂一層聚酰亞胺柔性基底層；

(2)采用射頻磁控濺射在聚酰亞胺上沉積SiO₂緩沖層；

(3)采用射頻磁控濺射在緩沖層上沉積非晶摻硅氧化錫薄膜，作為有源層；

(4)利用掩膜法在有源層兩側直流磁控濺射制備源/漏電極；

(5)采用室溫物理氣相沉積法在有源層上表面依次沉積SiO₂柵絕緣層和Si₃N₄柵絕緣層，SiO₂柵絕緣層位于源/漏電極之間，Si₃N₄柵絕緣層位于SiO₂柵絕緣層和源/漏電極的上表面；

(6)在Si₃N₄柵絕緣層上直流磁控濺射沉積制備柵極，并采用光刻技術圖形化，得到所述非晶氧化物柔性薄膜晶體管。

6.根據權利要求5所述的一種非晶氧化物柔性薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：步驟(3)中所述射頻磁控濺射的功率為300W，工作氣壓為2～4mtorr，氬氣/氧氣流量比為20/1～20/3。