[發明專利]一種檢測TFT中通過溶液法所制備的絕緣層的質量的方法

有效

• 申請號: 201810834600.6
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109243992B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 寧洪龍;蔡煒;姚日暉;陶瑞強;陳建秋;朱鎮南;魏靖林;劉賢哲;周尚雄;彭俊彪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 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

本發明屬于薄膜器件分析領域，公開了一種檢測TFT中通過溶液法所制備的絕緣層的質量的方法。將溶液法絕緣層TFT樣品放置于μ?PCD儀器中，測試樣品的載流子強度以及光電導衰減情況，從而得出溶液法絕緣層的均勻性及TFT器件質量；所述溶液法絕緣層TFT包括依次層疊的玻璃片、溶液法絕緣薄膜和半導體有源層薄膜，所述半導體有源層薄膜完全覆蓋絕緣薄膜。本發明以簡單的樣品結構和測試方法，解決了溶液法加工絕緣薄膜均勻性測試的問題，同時為溶液法絕緣薄膜對半導體的影響提供了一定的參考價值，具有很強的實用性。

技術領域

本發明屬于薄膜器件分析領域，具體涉及一種檢測TFT中通過溶液法所制備的絕緣層的質量的方法。

背景技術

金屬氧化物絕緣層由于其優異的介電性質(電容大、漏電流低)被視為下一代薄膜電子器件中氧化硅、氮化硅等傳統絕緣材料的替代品。因此，真空法制備的氧化物絕緣層被廣泛應用于顯示、傳感器和驅動電路行業。同時，溶液加工的制備方法因其低耗、簡單以及適合大面積制備的優點具有很大應用前景，包括噴墨打印、旋涂和噴涂等一系列手段。然而，溶液加工法制備的絕緣薄膜器件性能未能達到真空法的水準，主要表現在開關比小，遷移率低，穩定性差和重復性差等，且檢測手段有限，大大延緩了優選材料和工藝的過程。

通常對溶液法制備的絕緣薄膜和器件的測試手段包括：顯微鏡(偏光，電子)觀察，局部致密度表征(XRD、XPS)，漏電和轉移特性曲線測試等。然而，這些測試對絕緣薄膜成膜性以及其對有源層的作用表征有限，特別是對器件的重復性和穩定性的表征方面提供不了太大的參考。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的目的在于提供一種檢測TFT中通過溶液法所制備的絕緣層的質量的方法。本發明方法使用微波光電導效應檢測沉積在絕緣薄膜上半導體層的載流子情況，從而反應溶液法絕緣薄膜性質的方法，具體過程為：微波振蕩器產生微波信號照射到樣品表面，同時激光激發出樣品表面的載流子(電子、空穴)，電子空穴復合對微波信號產生影響，通過收集返回的信號強度以及衰減時間來判斷半導體的載流子情況，從而反映底下溶液加工絕緣薄膜的性質。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種檢測TFT中通過溶液法所制備的絕緣層的質量的方法，包括如下步驟：

將溶液法絕緣層TFT樣品放置于μ-PCD儀器中，測試樣品的載流子強度以及光電導衰減情況，從而得出溶液法絕緣層的均勻性及TFT器件質量；所述溶液法絕緣層TFT包括依次層疊的玻璃片、溶液法絕緣薄膜和半導體有源層薄膜，所述半導體有源層薄膜完全覆蓋絕緣薄膜。

進一步地，μ-PCD儀器中測試方式選擇面掃描，導出結果選擇峰值。

進一步地，所述溶液法絕緣薄膜是指通過噴墨打印、旋涂或噴涂等溶液加工法制備的絕緣薄膜。

進一步地，所述絕緣薄膜的厚度為＞20nm。

進一步地，所述絕緣薄膜是指金屬氧化物絕緣層薄膜。優選氧化鋯或氧化鋁絕緣層薄膜。

進一步地，所述半導體有源層薄膜通過磁控濺射制備得到。

進一步地，所述半導體有源層薄膜的厚度為50～100nm。

進一步地，所述半導體有源層薄膜的制備材料為IGZO、IZO等常用的金屬半導體。

本發明的原理為：μ-PCD儀器中的微波振蕩器產生微波信號照射到樣品表面，同時激光激發出樣品表面的載流子(電子、空穴)，電子空穴復合對微波信號產生影響，通過收集返回的信號強度以及衰減時間來判斷半導體的載流子情況，從而反映底下溶液加工絕緣薄膜的性質。

本發明的方法具有如下優點及有益效果：