[發明專利]一種氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計

在審

• 申請號: 202011621727.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112834823A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 郭立強;董錢;王偉琳;丁建寧;程廣貴
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14;H01L29/786
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電阻測量計技術領域，特指一種氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計。本發明以PVA固態電解質薄膜作為柵介質，運用原子力顯微鏡觀察PVA柵介質表面形態，其表面平整連續，無細微裂痕，有利于獲得良好的器件性能。在電路中被測電阻串聯前后，通過調節柵電壓，維持電路中的電流保持不變，則溝道前后阻值差的絕對值即為被測電阻的阻值。與傳統的伏伏法測電阻的方法相比，由于柵電壓可以連續的改變，從而使溝道的電阻可以連續變化，使用氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計測量大電阻時，可以提高被測阻值的精度。

技術領域

本發明涉及電阻測量計技術領域，特指一種氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計。

背景技術

電阻測量計屬于電子器件的一種，利用氧化物薄膜晶體管的輸出特性曲線在較低電壓下呈現出的良好的歐姆特性，將被測電阻與電阻測量計串聯形成閉合電路，利用伏伏法測電阻。傳統的等效替代法測電阻中，由于電阻箱并非連續的阻值，因此，不能測量連續阻值的變化。近年來，關于氧化物薄膜晶體管的研究不斷深入，此電子器件的應用也在不斷地拓展，逐漸引起廣泛的關注。在氧化物薄膜晶體管電子器件中，通過改變柵極電壓，可以實現溝道阻值的連續變化，相當于阻值可以連續變化的電阻箱。氧化物薄膜晶體管式的電阻器件具備優異的靈活性、低成本以及大面積制造的潛力，而且它還具有信息傳導和電流放大的功能。在理論上，與傳統的使用一個電壓表采用伏伏法測電阻時相比，氧化物薄膜晶體管電子器件在采用伏伏法測大電阻時，可以得到較高精度的阻值。

采用氧化物薄膜晶體管利用伏伏法原理測電阻，首先將被測電阻與晶體管串聯，此時的電流為I0，溝道的電阻為R1。將被測電阻取下，將兩個電極筆直接相連，使晶體管形成閉合回路，此時源漏電壓U_ds不變，調節柵極電壓，使電路的電流為I₀，此時溝道的阻值為R₂。因此，被測電阻的阻值為R₀＝R₂-R₁。其中可以適當的增加柵極電壓，使電路電流增大，可以提高測量的精度。為了更好地相對精確地測量相關數據，可以改變柵介質材料的種類。

本發明專利提供一種氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計：提出PVA固體電解質為柵介質的氧化物薄膜晶體管。氧化物薄膜晶體管電子器件采用伏伏法測電阻的原理，可以得到較高精度的阻值，因此具有重要意義。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計。

1.PVA固態電解質薄膜的制備

(1)將一定量的PVA顆粒放置于去離子水中充分溶脹；

(2)將溶脹后的PVA溶液置于恒溫磁力攪拌機上，期間持續加熱至100℃，并保持溫度攪拌2h，獲得均勻的透明PVA溶液；

(3)將透明PVA溶液在室溫下進行冷卻靜置；

(4)12小時后，利用膠頭滴管取PVA透明溶液滴涂在ITO透明玻璃片有ITO涂層的表面上；

(5)將涂布好的基片放入恒溫通風烘箱中進行干燥，以獲得均勻的PVA基生物聚合物電解質膜。

2.PVA固態電解質的氧化薄膜晶體管的制備。在氬氣環境中，利用定制鎳合金金屬掩膜板，將ITO源電極、漏電極和溝道濺射到PVA薄膜上，磁控濺射過程中，由于邊緣繞射效應，可在源電極與漏電極之間獲得一個自組裝薄膜ITO溝道。

本發明解決的關鍵的問題所用的技術方案為：一種氧化物薄膜晶體管式的電阻測量計。如附圖1所示，其特征在于包括上層的源電極、漏電極和溝道，中間的PVA固態電解質薄膜以及下層的涂有ITO涂層的透明玻璃。將作為柵極的ITO涂層與源電極之間通電，通過雙電層效應，在溝道表面誘導出電子，不同的柵電壓(-0.2～1.8V)可以誘導出不同數量的電子，從而改變溝道的導電率，即改變溝道的電阻。