[发明专利]一种UV光前处理制备氧化铟/氧化铝纳米纤维场效应晶体管的方法

说明书

本发明属于静电纺丝纳米纤维场效应晶体管制备技术领域，涉及一种UV光前处理制备氧化铟/氧化铝纳米纤维场效应晶体管的方法；其工艺步骤主要包括：制备Al₂O₃高k介质薄膜、制备纳米纤维、UV光处理、高温煅烧、光刻定型和离子束沉积源漏电极；其基于Al₂O₃高k介电层的纳米纤维器件，操作电压将显著降低，显著降低能耗，有利于在移动设备中的集成；制得的Al₂O₃高k栅介质层的禁带宽度为8.7eV，介电常数达到6.7，其高介电特性完全符合现代显示技术对于高k材料的要求；并且Al₂O₃薄膜本身具有的高透过率完全符合透明电子器件的要求；其制备低成本，工艺简单，原理可靠，产品性能好，器件稳定性好，应用前景广阔。

技术领域:

本发明属于静电纺丝纳米纤维场效应晶体管制备技术领域，涉及一种UV光前处理制备氧化铟/氧化铝纳米纤维场效应晶体管的方法。

背景技术：

无机电子材料之所以成为如此重要的材料，与它具有的众多优点有关。现代微电子技术主要是在硅、锗和砷化镓等无机半导体材料的基础上发展起来的。锗晶体曾是第一代晶体管材料，而硅材料在过去的大半个世纪中在微电子行业中一直占据着主导地位。但是制备这类器件需要高成本、复杂的工艺和苛刻的制备环境。为此，科学家经过不断的研究和探索，提出以宽禁带金属氧化物材料来取代传统的硅基半导体材料(Nature 432,488,2004)。金属氧化物不仅具有无机半导体材料的固有优点，还具有其他优势如，高可见光透过率，高环境稳定性，较低的制备温度，优良的均一性等。另外，金属氧化物半导体材料制备工艺与硅基材料兼容、选材范围宽广，具有十分光明的产业化应用前景。由于具有纳米尺度的直径、高比表面积、较大的长度/直径比，以及不同于大块样品的电、磁、力、热、光等物理化学性质，一维纳米结构材料比如无机半导体纳米线/管/棒、碳纳米管、和高分子纳米纤维/管等是目前科学研究的热点之一，它们在纳米电子器件、光学器件、传感器、过滤装置、能源收集、存储和转化器件、纳米复合材料以及生物医学等诸多领域有广阔的应用前景(Chem.Soc.Rev.41,5285,2012)。

静电纺丝技术(Electrospinning)是指聚合物溶液或者熔体在高压静电场作用下形成纤维的过程，是国内外最近十几年发展起来的用于制备超细纤维的重要方法，具有操作工艺简单以及较广泛的适用性等特点。该技术由Formhals等在20世纪30年代申请的一系列美国专利中进行报道，他以乙酸纤维素为研究对象，阐述了聚合物溶液如何在电极问形成射流(US Patent No.1975504，1934)。但是随后在利用静电纺丝技术制备聚合物纤维方面的研究发展较为缓慢，尚未引起广泛的关注。直到20世纪90年代，由于美国阿克隆大学Reneker小组的一系列研究工作，特别是随着纳米科技的发展，世界各国的科研界和工业界对高压静电纺丝技术的研究热情开始重新点燃，静电纺丝技术近年来获得了快速发展。需要注意的是，静电纺丝技术不只可以制备聚合物纤维，还可以制备复合纤维和氧化物纤维。