[發明專利]一種非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202211183799.3
• 申請日: 2022-09-27
• 公開（公告）號: CN115621306A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 辛倩;紀興啟;宋愛民
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01L29/24
• 分類號: H01L29/24;H01L29/06;H01L29/786;H01L21/34
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

1.一種非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管，其特征在于，包括由下自上依次生長的柵電極、介質層、a-IGZO前溝道層、源電極和漏電極、a-Ga₂O₃背溝道層。

2.根據權利要求1所述的一種非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管，其特征在于，所述柵電極為Ti、Au、Pt、Al金屬以及ITO、重摻雜Si中的一種；所述介質層為SiO₂、Al₂O₃、HfO₂中的一種；所述源電極和漏電極均為金屬電極；

進一步優選的，所述柵電極為p型重摻雜Si。

3.根據權利要求1所述的一種非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管，其特征在于，所述介質層的厚度為50-300nm；所述a-IGZO前溝道層的厚度為5-30nm；所述a-Ga₂O₃背溝道層的厚度為5-50nm。

4.根據權利要求1所述的一種非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管，其特征在于，所述介質層的厚度為100nm；所述a-IGZO前溝道層的厚度為9nm；所述a-Ga₂O₃背溝道層的厚度為10nm。

5.權利要求1-4任一所述的非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上生長柵電極，其上加載介質層；

使用射頻磁控濺射法在介質層上濺射沉積a-IGZO薄膜，形成a-IGZO前溝道層；

在IGZO前溝道層上生長金屬，形成源電極和漏電極；

使用射頻磁控濺射法濺射沉積生長a-Ga₂O₃薄膜，形成a-Ga₂O₃背溝道層，既得。

6.根據權利要求5所述的非晶InGaZnO異質結薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，使用射頻磁控濺射法在襯底上濺射沉積a-IGZO薄膜，形成a-IGZO前溝道層，射頻磁控濺射中的工藝參數如下：

靶材為IGZO陶瓷靶；

濺射功率為50-120W；

工作氣壓為2.5-5mTorr；

氣體流速為10-30SCCM；

襯底溫度為25-100℃；

生長氛圍為體積分數為0-2.5％O₂含量的氬氧混合氣；

濺射時間為1分20秒-7分54秒；

進一步優選的，使用射頻磁控濺射法在襯底上濺射沉積a-IGZO薄膜，形成a-IGZO前溝道層，射頻磁控濺射中的工藝參數如下：

濺射功率為90W；

工作氣壓為4.1mTorr；

氣體流速為20SCCM；

襯底溫度為室溫；

生長氛圍為體積分數為2％O₂含量的氬氧混合氣體；

濺射時間為2分22秒。