[发明专利]一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法

权利要求书

1.一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

(1)ZrO₂前驱体溶液的制备：将Zr(NO₃)₄·5H₂O溶于N，N二甲基甲酰胺中，在室温下磁力搅拌形成澄清透明的ZrO₂前驱体溶液；

(2)清洗衬底：选用P型低阻硅作为衬底和栅电极，依次用丙酮和无水乙醇超声波清洗低阻硅衬底，用去离子水冲洗，再用氮气吹干；

(3)ZrO₂薄膜的制备：清洗低阻硅衬底表面，在清洗后的低阻硅衬底上采用旋溶胶凝胶法分别旋涂ZrO₂前驱体溶液，将旋涂后的薄膜放到烤胶台上进行烘焙；然后UV光处理后，再将其进行退火，实现脱羟基作用及金属氧化物致密化的过程，得到ZrO₂薄膜；

(4)ZnSnO前驱体溶液的制备：将SnCl₂和ZnCl₂混合不同的摩尔比，溶于N，N二甲基甲酰胺中，在常温下磁力搅拌形成澄清透明的ZnSnO前驱体溶液；

(5)加入聚乙烯吡咯烷酮：再将聚乙烯吡咯烷酮加入ZnSnO前驱体溶液中，得到混合溶液；

(6)静电纺丝法制备ZnSnO纳米纤维：接着将长有ZrO₂薄膜的衬底附在收集板上，再将步骤(5)制得的混合溶液加入注射泵内，注射泵内溶液从针头喷出并剧烈抖动且直径迅速下降，最后被收集板接收，制得一维ZnSnO纳米纤维；

(7)UV光处理及高温煅烧：将步骤(6)制得的ZnSnO纳米纤维置于烤胶台上烘烤；然后放置在高压汞灯下，在马弗炉中处理，得到金属氧化物纳米纤维。

2.按照权利要求1所述一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中低阻硅衬底的电阻率为0.0015Ω·cm。

3.按照权利要求1所述一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中先在400～600转/分下匀胶4～8秒，再在3000～6000转/分下匀胶15～30秒，旋涂次数为1～3次，每次旋涂厚度5～10nm；将旋涂后的薄膜放到烤胶台上在100～200℃条件下进行低温烘焙后；UV光处理40～60分钟，再将其放在200～600℃温度下退火1～3小时。

4.按照权利要求1所述一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中在常温下磁力搅拌形成澄清透明的ZnSnO前驱体溶液浓度为0.05～0.3mol/L。

5.按照权利要求1所述一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中聚乙烯吡咯烷酮与N，N二甲基甲酰胺的质量比为1：3～7，在20～100℃下持续磁力搅拌1～24小时。

6.按照权利要求1所述一种基于ZnSnO纳米纤维的场效应晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中以0.4～0.6毫升/小时的速度推进注射泵，注射泵的针头处连接10～22千伏直流高压电源，针头距离接收端5～20cm，纺丝时间为0.1～5分钟。