[發(fā)明專利]一種基于二維黑磷材料實(shí)現(xiàn)IGZO光電流調(diào)控的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911421184.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111081820B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南海燕;李大慶;邵楓;肖少慶;顧曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/0336
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

1.一種IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法為：制備不同溝道的IGZO器件，通過干法轉(zhuǎn)移技術(shù)將不同厚度的黑磷樣品轉(zhuǎn)移至制備好的IGZO器件溝道中，通過改變黑磷與IGZO的接觸方式，制備不同結(jié)構(gòu)的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)；

其中，所述改變黑磷與IGZO器件的接觸方式，制備不同結(jié)構(gòu)的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)，包括以下四種結(jié)構(gòu)：

（1）選擇尺寸大于IGZO器件溝道長度的黑磷樣品，轉(zhuǎn)移至器件表面，黑磷樣品橫跨于IGZO溝道兩端，命名為類型I；

（2）選擇尺寸小于IGZO器件溝道長度的黑磷樣品，轉(zhuǎn)移至器件表面，黑磷樣品只覆蓋于IGZO溝道中，不與源漏電極接觸，命名為類型II；

（3）制備絕緣層氮化硼樣品，在顯微鏡下挑選厚度為10nm以下、尺寸不同的樣品；選擇尺寸大于IGZO器件溝道長度的氮化硼樣品，先轉(zhuǎn)移至器件溝道兩端，然后再轉(zhuǎn)移黑磷樣品在其表面，即隔離了黑磷樣品與IGZO的直接接觸，命名為類型III；

（4）選擇制備的尺寸正好等于IGZO器件溝道長度的氮化硼樣品，將其轉(zhuǎn)移至器件溝道兩端，即只與溝道中IGZO接觸，不與源漏電極接觸，然后選擇尺寸大于IGZO溝道的黑磷樣品，轉(zhuǎn)移至該器件結(jié)構(gòu)表面，在此類器件中，黑磷樣品只與IGZO器件兩端的源漏電極接觸，并不與溝道中的IGZO接觸，命名為類型Ⅳ。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述不同溝道的IGZO器件的制備方法包括以下步驟：

（1）制備掩膜版：制備一套掩膜版，其中用來制備IGZO溝道層的記為掩膜版I，用來在IGZO表面制備電極的記為掩膜版II；

（2）襯底清洗：襯底依次在丙酮、乙醇、和去離子水中超聲清洗，清洗后干燥，最后在

加熱平臺(tái)上進(jìn)行烘烤，以去除丙酮、乙醇?xì)埩粑铮?/p>

（3）將步驟（1）中制備好的掩膜版I固定在清洗好的襯底表面，固定好之后將整個(gè)襯底放置于磁控濺射腔體內(nèi)，將腔室抽至真空度為10Pa以下，使用射頻磁控濺射沉積有源層IGZO薄膜；

（4）將步驟（1）中制備好的掩膜版II在顯微鏡下對(duì)準(zhǔn)壓在沉積好的IGZO薄膜表面，即將需要鍍電極的區(qū)域露出來，溝道區(qū)域擋住，然后整體放入磁控濺射或者熱蒸鍍腔體內(nèi)，進(jìn)行電極材料的制備，電極制備好之后，就構(gòu)成了兩邊為電極，中間為溝道的IGZO器件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（1）中所述掩膜版I的溝道寬度為40um。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（3）中所述使用射頻磁控濺射沉積的有源層IGZO薄膜的厚度為10nm-40nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（4）中所述不同結(jié)構(gòu)的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)的制備方法包括以下步驟：

（1）在襯底上制備黑磷樣品，然后在光學(xué)顯微鏡下找到不同厚度的樣品并標(biāo)記好；

（2）將步驟（1）中襯底上的黑磷樣品轉(zhuǎn)移至制備好的IGZO器件溝道中，通過調(diào)控襯底和黑磷之間的相對(duì)位置，改變黑鱗和IGZO器件的接觸方式和接觸面積，得到不同結(jié)構(gòu)的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（1）中所述黑磷樣品的厚度為10nm-100nm。

7.一種實(shí)現(xiàn)IGZO器件光電流調(diào)控的方法，其特征在于，通過權(quán)利要求1中的構(gòu)建方法，構(gòu)建不同結(jié)構(gòu) 的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)來實(shí)現(xiàn)IGZO器件光電流的調(diào)控。

8.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一構(gòu)建方法得到的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)。

9.權(quán)利要求8中所述的IGZO-黑磷異質(zhì)結(jié)在薄膜晶體管、顯示技術(shù)、柔性可穿戴電子技術(shù)以及傳感技術(shù)中的應(yīng)用。