[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，其包括；

一基底；

一半导体层，所述半导体层设置于所述基底的一表面，且所述半导体层包括多个纳米半导体材料；

一源极和一漏极，所述源极和漏极间隔设置于所述基底上，且分别与所述半导体层电连接；

一电介质层，所述电介质层设置于所述半导体层远离所述基底的表面，且将所述半导体层、源极和漏极覆盖；所述电介质层为双层结构，其包括层叠设置的第一子电介质层和第二子电介质层；

一栅极，所述栅极设置于所述电介质层远离所述基底的表面；

其特征在于，所述第一子电介质层为反常迟滞材料层，且与所述栅极直接接触；所述第二子电介质层为正常迟滞材料层，且设置于所述第一子电介质层与半导体层之间；所述反常迟滞材料层的迟滞曲线和所述正常迟滞材料层的迟滞曲线方向相反，从而减小甚至消除所述薄膜晶体管的迟滞曲线，所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的氧化物层；所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的氧化物层或氮化物。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的金属氧化物层；所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的Al₂O₃层、SiO₂层、HfO₂层、Y₂O₃层或Si₃N₄层。

3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的Al₂O₃层或SiO₂层；所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的Al₂O₃层、SiO₂层、HfO₂层、Y₂O₃层或Si₃N₄层。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述电介质层的厚度为10纳米～1000纳米。

5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述纳米半导体材料为石墨烯、碳纳米管、MoS₂、WS₂、MnO₂、ZnO、MoSe₂、MoTe₂、TaSe₂、NiTe₂或Bi₂Te₃。

6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层为1～5层纳米半导体材料。

7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述基底的材料为二氧化硅、玻璃、聚合物、陶瓷或石英。

8.一种薄膜晶体管的制备方法，该方法包括：

提供一基底；

在所述基底表面制备一半导体层，所述半导体层包括多个纳米材料；

在所述基底上制备源极和漏极，且所述源极和漏极与所述半导体层电连接；

在所述半导体层远离所述基底的表面制备一正常迟滞材料层作为第二子电介质层，所述第二子电介质层将所述半导体层、源极和漏极覆盖，所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的氧化物层或氮化物；

在所述第二子电介质层远离所述基底的表面采用磁控溅射法制备一反常迟滞材料层作为第一子电介质层，所述反常迟滞材料层将所述第二子电介质层覆盖，从而形成双层电介质层，所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的氧化物层；

在所述电介质层远离所述基底的表面制备一栅极，且所述栅极与所述反常迟滞材料层直接接触；所述反常迟滞材料层的迟滞曲线和所述正常迟滞材料层的迟滞曲线方向相反，从而减小甚至消除所述薄膜晶体管的迟滞曲线。