[發明專利]一種P型非晶態半導體薄膜及其薄膜晶體管制備方法

在審

• 申請號: 202010936611.2
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112038216A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 謝應濤;陳鵬龍
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.一種P型非晶態半導體薄膜制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：以碘化亞銅CuI溶解于濃度大于20％的濃氨水，而四碘化錫SnI₄溶解于乙醇或異丙醇，分別形成對應的前驅體溶液；然后將兩種不同前驅體溶液按不同體積比混合成需要的Cu和Sn摩爾比的CuSnI_x前驅體溶液；

S2：將不同體積比的CuSnI_x前驅體溶液通過旋涂或打印方式涂覆于基板上，然后通過加熱、光照等退火方式形成需要的摩爾比CuSnI_x半導體薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種P型非晶態半導體薄膜制備方法，其特征在于：所述方法具體為：

S11：先將0.05毫克的碘化亞銅CuI溶解于濃度大于20％的濃氨水，然后將0.05毫克的四碘化錫SnI₄溶解于乙醇，濃度范圍為0.05～0.4摩爾/升；然后將四碘化錫SnI₄溶液與碘化亞銅CuI溶液按照Sn/Cu+Sn摩爾比為5％～10％混合形成CuSnIx前驅體溶液；

S12：為更好的溶解，將CuSnI_x前驅體溶液進行超聲處理30分鐘到1個小時，然后過濾備用；

S13：將不同摩爾比的CuSnI_x前驅體溶液旋涂于已清洗的硅片或玻璃基板上，得到約20～40納米CuSnI_x半導體薄膜，然后在O₂1ppm的氮氣或者氬氣環境下進行加熱退火處理1～2小時，退火溫度小于150攝氏度，完成薄膜制備。

3.基于權利要求1所述的半導體薄膜制備方法的P型非晶態薄膜晶體管制備方法，其特征在于：將所述CuSnI_x半導體薄膜作為溝道層材料，絕緣層為二氧化硅、氧化鋁或氧化鋯；金屬源漏電極為高功函數導電材料，包括金或鉑。

4.根據權利要求3所述的P型非晶態薄膜晶體管制備方法，其特征在于：

(1)在玻璃基板或者硅片上，通過噴墨打印或者旋涂等方法，控制滴入導電墨水劑量，包括金、銀或PDOT：PSS導電墨水，形成柵電極圖案；

(2)接著通過化學氣相沉積CVD或者噴墨打印等方法，沉積50～900nm的絕緣層，材料為PMMA、PVP或者環氧樹脂類的有機絕緣層，或者材料為二氧化硅、氮化硅、氧化鋁或氧化鋯的無機絕緣層；

(3)接著采用旋涂或者噴墨打印方法沉積20～40nm厚的CuSnI_x半導體薄膜；

(4)接著通過噴墨打印的方法，控制滴入導電墨水劑量，包括金或PDOT：PSS導電墨水，形成源漏電極圖案；或者采用熱蒸鍍法，通過掩膜板在CuSnI_x薄膜上沉積一層Au或者Pt源漏電極，真空工作壓強為5*10^-6Torr，電極厚度為60～120納米；

完成底柵頂接觸BG-TC薄膜晶體管制備。

5.根據權利要求3所述的P型非晶態薄膜晶體管制備方法，其特征在于：

(1)在玻璃基板或者硅片上，通過噴墨打印的方法，控制滴入導電墨水劑量，包括金、銀或PDOT：PSS導電墨水，形成源漏電極圖案；

(2)接著對源漏電極進行表面自組裝處理，進而提高源漏電極的功函數；

(3)接著采用旋涂或者噴墨打印等方法沉積20～40nm厚的CuSnI_x半導體薄膜；

(4)接著通過旋涂或者打印方式沉積50～900nm的絕緣層，材料為PMMA、PVP或者環氧樹脂類的有機絕緣層，或者材料為二氧化硅、氮化硅、氧化鋁或氧化鋯的無機絕緣層；

(5)接著通過噴墨打印的方法，控制滴入導電墨水劑量，包括金、銀或者PDOT：PSS導電墨水，形成柵電極圖案；

完成頂柵底接觸TG-BC薄膜晶體管制備。