[發明專利]圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器及其制備方法

在審

• 申請號: 201910455480.3
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110190133A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 黃健;周新雨;黃柘源;胡艷;尚藝;馬云誠;別佳瑛;唐可;王林軍
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/227;H01L29/06;H01L21/34
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于：其結構采用襯底-電極-絕緣層-溝道-電極的結構組合形式，依次由玻璃基底-Cr電極、SiO₂絕緣層、MZO溝道和Au電極四部分進行層疊組裝而成透明薄膜晶體管，襯底采用透明玻璃，且MZO薄膜為透明薄膜。

2.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，其結構采用襯底-電極-絕緣層-溝道-源電極和漏電極的結構組合形式，在玻璃襯底上結合環形金屬柵電極，溝道層采用MZO薄膜，在環形的柵電極上對應位置形成寬為10-25μm的環形薄膜，使之成為該薄膜晶體管的環形的溝道，采用圓環形結構，使環形結構中從漏極到源極的電場分布均勻化。

3.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，進行柵電極開孔，刻蝕掉柵電極開孔處上部掩蓋的SiO₂絕緣層，將部分柵電極裸露出來，作為測試口和與其他元器件集成的接口。

4.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，按照摻入元素材料質量相對于氧化鋅基薄膜總質量的質量百分比作為摻雜量計算方法，氧化鋅薄膜中的鎂元素摻雜量為1～10wt.％。

5.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，柵電極厚度為10-200nm。

6.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，SiO₂薄膜絕緣層的厚度100-5000nm。

7.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，MZO薄膜厚度為50-500nm。

8.根據權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器，其特征在于，源電極和漏電極的金屬電極厚度為50-500nm。

9.一種權利要求1所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.柵極的制備：

用酒精、丙酮溶液超聲波清洗玻璃襯底，以除去玻璃襯底表面的有機雜質，再用去離子水清洗2-5次，至玻璃襯底干凈為止；通過光刻技術、電子束蒸發、玻璃工藝方法，在玻璃襯底上制作環形金屬柵電極，控制柵電極厚度為10-200nm；

b.絕緣層的制備：

采用PECVD或原子層沉積(ALD)的方法，在所述步驟a中制備有柵電極的玻璃襯底上繼續制備SiO₂薄膜絕緣層，控制SiO₂薄膜絕緣層的厚度100-5000nm；

c.溝道層的制備：

采用磁控濺射、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)或原子層沉積(ALD)方法，在所述步驟b中制備了SiO₂薄膜絕緣層的襯底上，繼續生長厚度為50-500nm的MZO薄膜；按照摻入元素材料質量相對于氧化鋅基薄膜總質量的質量百分比作為摻雜量計算方法，氧化鋅薄膜中的鎂元素摻雜量為1～10wt.％；采用光刻工藝方法，使制備的MZO薄膜在環形柵電極上對應位置形成寬為10-25μm的環形薄膜，使之成為該薄膜晶體管的溝道；

d.源電極、漏電極的制備：

通過光刻方法及電子束蒸發工藝方法，在所述步驟c中制備MZO薄膜上繼續制作金屬源電極、漏電極、并控制電極厚度為50-500nm；

e.柵電極的開孔：

通過等離子體刻蝕的方法，進行柵電極開孔，刻蝕掉柵電極開孔處上部掩蓋的SiO₂絕緣層，將部分柵電極裸露出來，將部分柵電極裸露出來，作為測試口和與其他元器件集成的接口，從而得到圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器的器件。

10.根據權利要求9所述圓形結構的MgZnO薄膜晶體管的太陽能電池逆變器的制備方法，其特征在于：

在所述步驟a中，制備柵電極厚度為40-200nm；圓環狀的柵電極的內直徑為40-80um；

或者，在所述步驟b中，制備SiO₂薄膜絕緣層的厚度1-5μm；

或者，在所述步驟c中，控制氧化鋅薄膜中的鎂元素摻雜量為2～10wt.％；制備環形的MZO薄膜的寬為15-35μm；

或者，在所述步驟d中，制備源電極、漏電極的電極厚度為70-500nm。