[發明專利]一種TMO薄膜和TMO-TFT的超低溫制備方法

在審

• 申請號: 202111199880.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN114121661A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 栗旭陽;彌謙;梁海峰;蔡長龍;潘永強;徐均琪
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于，所述TMO薄膜的超低溫制備方法包括以下步驟：

S1：制備TMO前驅液；

S2：對基片進行清洗和表面活化；

S3：采用S1中獲得的前驅液在S2中清洗活化后的基片上實現預沉積TMO濕膜的制備；

S4：對S3中獲得的預沉積TMO濕膜進行預退火，獲得預退火TMO薄膜；

S5：對S4中獲得的預退火TMO薄膜進行N₂等離子處理或進行N₂等離子處理與后退火，獲得透明TMO薄膜。

2.根據權利要求1所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于：所述S1具體為：

稱取定量的前驅物，將前驅物溶于定量的前驅溶劑中，根據需求添加相應的添加劑，在0-100℃的溫度下磁力攪拌0.5-24小時，獲得相應的TMO前驅液，其中前驅液的濃度控制在0.01-1mol/L。

3.根據權利要求2所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于：

所述S1中TMO前驅液的前驅物包括但不限于金屬硝酸鹽、金屬氯化物、金屬氟化物和有機金屬鹽；

所述S1中TMO前驅液的前驅溶劑包括但不限于高純水、蒸餾水、二甲氧基乙醇、乙醇和N,N二甲基甲酰胺；

所述S1中TMO前驅液的添加劑包括但不限于穩定劑、燃燒劑和氧化劑；

所述S1中TMO前驅液元素成分包括但不限于In₂O₃或ZnO二元TMO前驅液、單元素摻雜In₂O₃或ZnO三元TMO前驅液和共摻雜In₂O₃或ZnO多元TMO前驅液；

所述S1中TMO前驅液種類包括但不限于水基前驅液、醇基前驅液、以及在水基及醇基前驅液的基礎上通過前驅液工程開發的添加燃燒劑、強氧化劑和/或反應配體的前驅液。

4.根據權利要求1所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于：

所述S2中基片的清洗過程為：首先將備好的基片依次在去離子水、丙酮、異丙醇或乙醇、去離子水中各超聲清洗5-40min，溫度設置為25-70℃，然后取出基片，用氮氣吹干或者用烘箱烘干；

所述S2中基片的表面活化過程為：將清洗后的基片放入等離子清洗機內，等離子處理1-30min，使得基片表面活化，去除基片表面有機殘余的同時，改善基片表面浸潤性；其中等離子處理功率為10-200W、等離子處理溫度為25-100℃、氣流量為10-200sccm、等離子處理氣氛為O₂或Ar。

5.根據權利要求1所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于，所述S3中預沉積TMO濕膜的成膜方式包括但不限于旋涂、棒涂、提拉、滴涂和噴墨打印技術。

6.根據權利要求1所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于，所述S4中預沉積TMO濕膜在加熱盤上完成預退火，其中加熱盤溫度為25-150℃，預退火時間為1-30min。

7.根據權利要求1所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于：

所述S5中N₂等離子處理過程，采用高純N₂或者超純N₂作為等離子氣源，氣流量為10-700sccm，等離子處理功率為10-200W，等離子處理溫度為25-250℃，等離子處理時間為30s-60min，等離子處理壓強為500-1500mTorr；

所述S5中后退火環境包括大氣環境、N₂環境、O₂環境、Ar環境，此外退火溫度為25-250℃，退火時間為0-12h；其中退火時間為0h時，不對TMO薄膜進行后退火處理。

8.根據權利要求1所述TMO薄膜的超低溫制備方法，其特征在于，通過所述TMO薄膜的超低溫制備方法制備而成的TMO薄膜通過器件化制備后，可用于TFT的有源層、太陽能電池中的電子傳輸層或可見光傳感器中的光敏化層。