[发明专利]一种三元p型CuBi2 有效
申请号: | 201810775365.X | 申请日: | 2018-07-16 |
公开(公告)号: | CN109148593B | 公开(公告)日: | 2020-09-01 |
发明(设计)人: | 任锦华;张群 | 申请(专利权)人: | 复旦大学 |
主分类号: | H01L29/786 | 分类号: | H01L29/786;H01L21/34 |
代理公司: | 上海正旦专利代理有限公司 31200 | 代理人: | 陆飞;陆尤 |
地址: | 200433 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 三元 cubi base sub | ||
本发明属于薄膜晶体管技术领域,具体为一种三元p型CuBi2O4薄膜晶体管及其制备方法。本发明采用射频磁控溅射技术在热氧化SiO2基片上制备p型CuBi2O4沟道层,源漏电极采用Au、Ni、Cu或ITO电极,形成具有一定p型调制功能的底栅结构型TFT器件。本发明制备的CuBi2O4沟道层具有稳定的p型半导体特性,器件结构简单且制备工艺与微电子兼容,在OLED显示以及透明电子电路中具有广阔的工业应用前景。
技术领域
本发明属于薄膜晶体管制备领域,具体涉及一种p型氧化物薄膜晶体管及其制备方法。
背景技术
薄膜晶体管是一种依靠多数载流子传输电流的三端半导体器件,分为源极、漏极和栅极,类型有n型和p型。该类半导体器件由于具有迁移率高、透明性好以及阈值电压低等优势,被广泛应用在平板显示和全透明电子电路中,具有广阔的工业应用前景。不仅如此,随着新材料和新结构的出现,薄膜晶体管不仅可以应用于显示阵列,还可应用于气敏传感器、神经网络和人工智能等新兴领域,成为多学科关注的焦点。
众所周知,p型导电的氧化物半导体材料相对于n型来说,种类相对较少,而能够应用于薄膜晶体管器件制备的材料更少,因此目前p型半导体材料的开发以及在晶体管器件方面的应用成为人们研究的重点。p型氧化物薄膜晶体管研究意义主要基于如下几点:① p型氧化物薄膜晶体管只有跟n型薄膜晶体管结合才能形成互补型CMOS电路,从而应用在大面积集成电路中;② p型薄膜晶体管具有空穴注入的特点,更有利于有机发光二极管(OLED)电路的驱动;③透明p型氧化物薄膜晶体管可以应用于透明电子线路中,从而实现全透明电路。
另外,一些常见的p型氧化物半导体材料,例如SnO和Cu2O,其制备工艺条件和后续处理工艺极为苛刻,并且暴露在空气中具有不稳定的特点,较容易被空气中的氧气氧化,很难进行工业化生产应用,因此简化制备工艺,得到具有环境稳定特性的p型氧化物薄膜晶体管具有实际的研究价值。
本发明提出一种新型三元p型CuBi2O4薄膜晶体管及其制备方法,沟道层和源漏电极均采用磁控溅射技术,具有微电子兼容的特点以及一定的工业生产价值。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有良好的电学特性的三元p型CuBi2O4薄膜晶体管及其制备方法。
本发明提供的三元p型CuBi2O4薄膜晶体管,其结构包括:
(1)衬底,作为栅电极使用;
(2)绝缘层,为氧化物薄膜,生长在上述硅衬底上;
(3)沟道层,为p型CuBi2O4薄膜,生长在上述绝缘层上;
(4)源漏电极,材料为Au、Ni、Cu或ITO,生长在上述沟道层上。
本发明中,所述衬底为重掺杂p型硅衬底。
本发明中,所述绝缘氧化物薄膜为100~300 nm厚度的热氧化SiO2膜。
本发明提供的CuBi2O4-TFT器件的制备方法,采用射频磁控溅射法,具体步骤如下:
(1)制备p型CuBi2O4沟道层
采用射频磁控溅射法,在衬底上沉积CuBi2O4薄膜,后在空气气氛下进行热退火处理,得到p型CuBi2O4沟道层;
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