[发明专利]金属氧化物半导体薄膜、薄膜晶体管、制备方法及装置

说明书

本发明公开了一种金属氧化物半导体薄膜、薄膜晶体管、制备方法及装置，属于平板显示领域。所述金属氧化物半导体薄膜的成分为金属氧化物；所述金属氧化物包括第一金属元素、第二金属元素和第三金属元素；所述第一金属元素为钪元素、钇元素、稀土元素、铝元素和铟元素中的至少一者；所述第二金属元素为钙元素、锶元素和钡元素中的至少一者；所述第三金属元素为钛元素和锡元素中的至少一者。本发明能够提高薄膜晶体管的迁移率。

技术领域

本发明涉及平板显示领域，特别涉及一种金属氧化物半导体薄膜、薄膜晶体管、制备方法及装置。

背景技术

近年来，在平板显示领域，尤其是在有机电致发光显示(OLED)领域，薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)受到广泛应用。

目前薄膜晶体管由栅极、绝缘层、有源层、源极、漏极等部件组成，其中，制作有源层的主要材料为硅材料，例如，可以为非晶硅等硅材料。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于硅材料存在迁移率低等缺点，导致制作出来的薄膜晶体管也存在迁移率低的缺点。

发明内容

为了提高薄膜晶体管的迁移率，本发明提供了一种金属氧化物半导体薄膜、薄膜晶体管、制备方法及装置。所述技术方案如下：

一种金属氧化物半导体薄膜，所述金属氧化物半导体薄膜的成分为金属氧化物；

所述金属氧化物包括第一金属元素、第二金属元素和第三金属元素；

所述第一金属元素为钪元素、钇元素、稀土元素、铝元素和铟元素中的至少一者；

所述第二金属元素为钙元素、锶元素和钡元素中的至少一者；

所述第三金属元素为钛元素和锡元素中的至少一者。

所述金属氧化物的化学表达式为M_xA_1-xBO_δ，其中0.001≤x≤0.5，δ>0，M为第一金属元素、A为第二金属元素，B为第三金属元素。

所述金属氧化物半导体薄膜具有由多种结晶相组成的混合相。

所述多种结晶相中包括钙钛矿相。

除所述钙钛矿相以外的结晶相至少包括所述第一金属元素的氧化物、所述第二金属元素的氧化物和所述第三金属元素的氧化物中的至少一者。

除所述钙钛矿相以外的结晶相还包括非钙钛矿结构的三元或四元金属氧化物。

所述钙钛矿相的晶胞属于立方晶系；

所述第一金属元素位于所述晶胞的部分顶点位置，所述第二金属元素位于所述晶胞的体心位置，氧元素位于所述晶胞的面心位置，所述第三金属元素位于所述晶胞中除所述部分顶点位置以外的顶点位置。

所述金属氧化物半导体薄膜在预设质量浓度的盐酸下的刻蚀速率小于10nm/min，其中，预设质量浓度大于或等于3％且小于或等于10％。

所述金属氧化物半导体薄膜中的晶粒大小介于2至300nm之间。

所述薄膜的厚度介于10至200nm。

一种制备金属氧化物半导体薄膜的方法，所述方法包括：

将金属氧化物材料制备成靶材，其中金属氧化物包括第一金属元素、第二金属元素和第三金属元素；所述第二金属元素为钙元素、锶元素和钡元素中的至少一者；所述第三金属元素为钛元素和锡元素中的至少一者；所述第一金属元素为钪元素、钇元素、稀土元素、铝元素和铟元素中的至少一者；

对所述靶材通过预设处理操作进行处理，得到金属氧化物半导体薄膜。