[发明专利]一种氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计

说明书

本发明涉及电阻测量计技术领域，特指一种氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计。本发明以PVA固态电解质薄膜作为栅介质，运用原子力显微镜观察PVA栅介质表面形态，其表面平整连续，无细微裂痕，有利于获得良好的器件性能。在电路中被测电阻串联前后，通过调节栅电压，维持电路中的电流保持不变，则沟道前后阻值差的绝对值即为被测电阻的阻值。与传统的伏伏法测电阻的方法相比，由于栅电压可以连续的改变，从而使沟道的电阻可以连续变化，使用氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计测量大电阻时，可以提高被测阻值的精度。

技术领域

本发明涉及电阻测量计技术领域，特指一种氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计。

背景技术

电阻测量计属于电子器件的一种，利用氧化物薄膜晶体管的输出特性曲线在较低电压下呈现出的良好的欧姆特性，将被测电阻与电阻测量计串联形成闭合电路，利用伏伏法测电阻。传统的等效替代法测电阻中，由于电阻箱并非连续的阻值，因此，不能测量连续阻值的变化。近年来，关于氧化物薄膜晶体管的研究不断深入，此电子器件的应用也在不断地拓展，逐渐引起广泛的关注。在氧化物薄膜晶体管电子器件中，通过改变栅极电压，可以实现沟道阻值的连续变化，相当于阻值可以连续变化的电阻箱。氧化物薄膜晶体管式的电阻器件具备优异的灵活性、低成本以及大面积制造的潜力，而且它还具有信息传导和电流放大的功能。在理论上，与传统的使用一个电压表采用伏伏法测电阻时相比，氧化物薄膜晶体管电子器件在采用伏伏法测大电阻时，可以得到较高精度的阻值。

采用氧化物薄膜晶体管利用伏伏法原理测电阻，首先将被测电阻与晶体管串联，此时的电流为I0，沟道的电阻为R1。将被测电阻取下，将两个电极笔直接相连，使晶体管形成闭合回路，此时源漏电压U_ds不变，调节栅极电压，使电路的电流为I₀，此时沟道的阻值为R₂。因此，被测电阻的阻值为R₀＝R₂-R₁。其中可以适当的增加栅极电压，使电路电流增大，可以提高测量的精度。为了更好地相对精确地测量相关数据，可以改变栅介质材料的种类。

本发明专利提供一种氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计：提出PVA固体电解质为栅介质的氧化物薄膜晶体管。氧化物薄膜晶体管电子器件采用伏伏法测电阻的原理，可以得到较高精度的阻值，因此具有重要意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计。

1.PVA固态电解质薄膜的制备

(1)将一定量的PVA颗粒放置于去离子水中充分溶胀；

(2)将溶胀后的PVA溶液置于恒温磁力搅拌机上，期间持续加热至100℃，并保持温度搅拌2h，获得均匀的透明PVA溶液；

(3)将透明PVA溶液在室温下进行冷却静置；

(4)12小时后，利用胶头滴管取PVA透明溶液滴涂在ITO透明玻璃片有ITO涂层的表面上；

(5)将涂布好的基片放入恒温通风烘箱中进行干燥，以获得均匀的PVA基生物聚合物电解质膜。

2.PVA固态电解质的氧化薄膜晶体管的制备。在氩气环境中，利用定制镍合金金属掩膜板，将ITO源电极、漏电极和沟道溅射到PVA薄膜上，磁控溅射过程中，由于边缘绕射效应，可在源电极与漏电极之间获得一个自组装薄膜ITO沟道。

本发明解决的关键的问题所用的技术方案为：一种氧化物薄膜晶体管式的电阻测量计。如附图1所示，其特征在于包括上层的源电极、漏电极和沟道，中间的PVA固态电解质薄膜以及下层的涂有ITO涂层的透明玻璃。将作为栅极的ITO涂层与源电极之间通电，通过双电层效应，在沟道表面诱导出电子，不同的栅电压(-0.2～1.8V)可以诱导出不同数量的电子，从而改变沟道的导电率，即改变沟道的电阻。