[发明专利]一种氧化镁钛高介电常数薄膜及其制备方法和应用

摘要

本发明属于氧化物介质层薄膜技术领域，具体为一种氧化镁钛高介电常数薄膜及其制备方法和应用。本发明以乙二醇单甲醚为溶剂，浓盐酸为稳定剂，将Mg(OC2H5)2、Ti(C4H9O)4溶解其中，形成澄清稳定的前驱体溶液；将前驱体溶液旋转涂覆于玻璃基板上，经预热处理及后续高温热处理得到氧化镁钛薄膜。本发明还涉及采用氧化镁钛作为栅介质层的薄膜晶体管。以氧化镁钛薄膜作为栅介质层材料的IZO薄膜晶体管，开关电流比为6×106，饱和迁移率为3.4cm2/Vs，亚阈值摆幅为0.32V/dec。

主权项

  一种氧化镁钛高介电常数薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）配制镁钛前驱体溶液以乙二醇单甲醚为溶剂，将乙醇镁Mg(OC2H5)2溶解其中，经0.2 ‑ 2.0小时搅拌形成澄清溶液；再将钛酸四丁酯Ti(C4H9O)4溶解其中，经0.2 ‑ 1.0小时搅拌至澄清溶液；然后向其中加入质量浓度为38%的浓盐酸，并进行振荡，形成澄清稳定的前驱体溶液，再静置45 ‑ 60小时，形成溶胶；其中乙二醇单甲醚与浓盐酸的体积比为9:1 ‑ 10:3，溶液中Mg离子、Ti离子的摩尔比为0.9:0.1 ‑ 0.1:0.9，Mg离子摩尔浓度为0.1 ‑ 1.5 M；（2）制备氧化镁钛薄膜将步骤（1）制备的镁钛溶胶旋转涂覆于玻璃基板上，进行预热处理；再旋转涂覆镁钛溶胶，经反复几次；然后在大气中进行高温热处理，得到目标厚度的氧化镁钛薄膜TixMg1‑xO，x = 0.01 ‑ 0.99；涂覆镁钛溶胶的次数根据氧化镁钛薄膜的厚度要求确定。