[發明專利]一種氧化物薄膜晶體管及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110794500.7
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113707724A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 李玉國;耿樹吉;王路
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/51;H01L21/34;H01L21/4757;H01L21/477
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

1.一種氧化物薄膜晶體管，包括：

基底；

柵電極，設置在基底上；

介質層，設置在基底上并覆蓋柵電極；

有源層，設置在介質層上，并與柵電極疊置；

源電極和漏電極，分別設置在有源層的上表面及側表面上，與有源層接觸，并且源電極和漏電極彼此分隔開；

最上層為鈍化層；

其特征在于：所述介質層材料為聚丙烯酸苯酯PPA；所述有源層材料為Ga₂O₃納米線；所述鈍化層的材質為摻P的Si₃N₄薄膜。

2.如權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述Ga₂O₃納米線的直徑為100-350nm，長度為1μm-1.6μm，有源層厚度為160nm-350nm。

3.如權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：所述PPA的厚度為200nm-500nm；優選為200nm。

4.如權利要求1所述的氧化物薄膜晶體管，其特征在于：摻P的Si₃N₄薄膜中，P的濃度為5×10¹⁹/cm³-8×10²⁰/cm³；

進一步的，摻P的Si₃N₄薄膜厚度為500-700nm，優選為600nm。

5.權利要求1-4任一項所述的氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：

(1)將柵極沉積在基底背部；

(2)在基底上依次沉積PPA作為介質層和Ga₂O₃納米線作為有源層；

(3)采用光刻技術將源極和漏極的圖形轉移到有源層的上表面及側表面上；

(4)在源極和漏極的圖形上分別沉積源極和漏極；

(5)最上層沉積摻P的Si₃N₄薄膜作為鈍化層，得到所述氧化物薄膜晶體管。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于：PPA采用浸漬提拉法制備；

或，Ga₂O₃納米線采用磁控濺射和熱氧化法制備；

或，摻P的Si₃N₄薄膜采用磁控濺射法制備。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于：Ga₂O₃納米線采用H₂+N₂O對其進行退火處理后再作為有源層；

進一步的，H₂占體積比為5％-18％，優選為10％；

進一步的，所述退火溫度為150-260℃，時間為10-20分鐘；優選的，溫度為190℃，時間為15min。

8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于：摻P的Si₃N₄薄膜采用紫外線進行快速退火處理后再作為鈍化層；

進一步的，紫外線的波長為180nm-350nm；優選為193nm；

進一步的，退火處理時間為20秒-50秒，優選為30s。

9.一種陣列基板，其特征在于：包括權利要求1-4任一項所述的氧化物薄膜晶體管。

10.一種顯示裝置，其特征在于：包括權利要求9所述的陣列基板。