[发明专利]一种高性能BaSnO3

权利要求书

1.一种高性能BaSnO₃基透明导电薄膜和薄膜晶体管及其制备技术，其特征在于：该技术采用阴极电弧法，以BaSnO₃氧化物靶或BaSn合金靶进行制备，具体方法主要包括以下步骤：

S1、高性能BaInSnO_x透明导电薄膜的制备；

S2、高性能共面同质结底栅结构BaInSnO_x TFTs的制备；

S3、将高性能底栅结构BaInSnO_x TFTs的制备；

S4、高性能自对准底栅结构BaInSnO_x TFTs的制备。

2.根据权利要求1所述的一种高性能BaSnO₃基透明导电薄膜和薄膜晶体管及其制备技术，其特征在于：所述S1中采用阴极电弧法，以BaInSn合金靶单靶，在玻璃基底制备得到电导率大于10³S/cm的透明导电薄膜，再用H₂、Ar或He等离子体处理薄膜进一步提高电导率，获得的BaInSnO_x透明导电薄膜能够作为共面同质结底栅结构或自对准结构TFTs的源/漏电极。

3.根据权利要求1所述的一种高性能BaSnO₃基透明导电薄膜和薄膜晶体管及其制备技术，其特征在于：所述S2具体为：在玻璃基底，用溅射、光刻或湿法刻蚀工艺制备栅电极；再在其上用等离子体化学气相沉积制备SiO₂绝缘层；再用S1中要求制备BaInSnO_x有源层；再在有源层上半导体岛区域旋涂一层光刻胶作为掩模；再将掩模区域以外部分BaInSnO_x薄膜，在反应离子刻蚀设备内，用H₂或Ar或He等离子体处理BaInSnO_x薄膜，或以准分子激光退火扫描，获得低阻BaInSnO_x源/漏区；以丙酮清洗光刻胶，获得共面同质结底栅结构TFTs。

4.根据权利要求1所述的一种高性能BaSnO₃基透明导电薄膜和薄膜晶体管及其制备技术，其特征在于：所述S3具体为：在玻璃基底，用溅射、光刻或湿法刻蚀工艺制备栅电极；再在其上用等离子体化学气相沉积制备SiO₂绝缘层；再用S1中要求制备BaInSnO_x有源层；再在其上用溅射、光刻或湿法刻蚀工艺制备源/漏电极；最后将裸露的沟道表面，用准分子激光退火扫描，使BaInSnO_x的霍尔迁移率提高至合适值，完成TFTs制备。

5.根据权利要求1所述的一种高性能BaSnO₃基透明导电薄膜和薄膜晶体管及其制备技术，其特征在于：所述S4具体为：在玻璃基底，用溅射、光刻或湿法刻蚀工艺制备栅电极；再在其上用等离子体化学气相沉积制备SiO₂绝缘层；再用S1中要求制备BaInSnO_x有源层；最后在玻璃基底背面，用准分子激光退火扫描，由于栅电极对激光的高反射率，激光未能退火栅电极遮挡部分的BaInSnO_x有源区，以此区域为TFTs沟道；在栅电极未遮挡部分，由于玻璃基底、绝缘层对激光的高透过率，激光作用在BaInSnO_x区域，使该区域BaInSnO_x薄膜电导率提高，在最佳激光能量密度下，将BaInSnO_x薄膜电导率提高至最大值，该区域形成BaInSnO_x源/漏区；完成TFTs制备。

6.根据权利要求2所述的一种高性能BaSnO₃基透明导电薄膜和薄膜晶体管及其制备技术，其特征在于：所述S1中还可以采用磁控溅射法；其中选取的靶材还可以选用BaInSnO_x(0≤x≤4.5)混合氧化物靶材单靶，或用BaSnO₃靶材和In₂O₃靶材两靶共沉积，或用掺10％重量比SnO₂的In₂O₃(ITO)靶材和BaO靶材两靶共沉积，或用BaInO_x(0≤x≤2.5)混合氧化物靶材和SnO₂靶材两靶共沉积，或用BaO靶材、SnO₂靶材和In₂O₃靶材三靶共沉积，或用BaO靶材、SnO₂靶材和ITO靶材三靶共沉积；对于透明导电薄膜，还可以选择用准分子激光退火薄膜进一步提高电导率。