[發(fā)明專利]一種P型非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜及其薄膜晶體管制備方法

在審

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112038216A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝應(yīng)濤;陳鵬龍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明涉及一種P型非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜及其薄膜晶體管制備方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。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(yīng)的前驅(qū)體溶液；然后將兩種不同前驅(qū)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(qū)體溶液；S2：將不同體積比的CuSnI_x前驅(qū)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(dǎo)體薄膜。解決溶液法制備P型半導(dǎo)體薄膜及其器件，實現(xiàn)低成本制備。解決目前P型半導(dǎo)體薄膜為多晶態(tài)問題，實現(xiàn)大面積制備均勻非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種P型非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜及其薄膜晶體管制備方法。

背景技術(shù)

非晶態(tài)薄膜晶體管有著較高的遷移率、較高的穩(wěn)定性、大面積制備時的均勻性較好等優(yōu)點，使其成為大尺寸高分辨率顯示面板的最有力的候選者。然而目前非晶態(tài)半導(dǎo)體大部分為N型半導(dǎo)體，為了更好的實現(xiàn)CMOS結(jié)構(gòu)，發(fā)展高性能P型半導(dǎo)體成為必需。而目前P型半導(dǎo)體主要有CuO、Cu₂O、NiO_x、SnO₂、CuI等，但是上述半導(dǎo)體薄膜均為多晶態(tài)，存在明顯的晶粒邊界以導(dǎo)致薄膜不均勻等諸多問題。基于此，本案提出一種基于溶液法制備CuSnI_x非晶半導(dǎo)體薄膜的方法，及其薄膜晶體管制備方法，以期實現(xiàn)大面積、低成本制備。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種P型非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜及其薄膜晶體管制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種P型非晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜制備方法，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(yīng)的前驅(qū)體溶液；然后將兩種不同前驅(qū)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(qū)體溶液；

S2：將不同體積比的CuSnI_x前驅(qū)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(dǎo)體薄膜。

可選的，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(qū)體溶液；

S12：為更好的溶解，將CuSnI_x前驅(qū)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(qū)體溶液旋涂于已清洗的硅片或玻璃基板上，得到約20納米CuSnI_x半導(dǎo)體薄膜，然后在O₂1ppm的氮氣環(huán)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。

可選的，將所述CuSnI_x半導(dǎo)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(shù)導(dǎo)電材料，包括金或鉑。

可選的，(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(dǎo)電墨水劑量，包括金、銀或PDOT：PSS導(dǎo)電墨水，形成柵電極圖案；