The invention relates to a thin film transistor and a preparation method thereof. The thin film transistor includes a substrate and half conductor layer, the semiconductor layer is set on a surface of the substrate, and the semiconductor layer includes a plurality of nanoscale semiconductors; one source and one drain, the source and leakage intervals set and electrically connected with the semiconductor layer; a dielectric layer and the dielectric layer. The layer is set at the surface of the semiconductor layer away from the substrate, and the dielectric layer includes a first subdielectric layer and a second sub dielectric layer arranged in a cascade, a gate, which is arranged on the surface of the dielectric layer far away from the substrate, wherein the first sublayer is an anomalous hysteresis material layer, and the first sublayer is an anomalous hysteresis material layer, and the first sublayer is an abnormal hysteresis material layer. The second sub dielectric layer is a normal hysteresis material layer, and is arranged between the first sub dielectric layer and the semiconductor layer. The hysteresis curve of the thin film transistor of the invention is obviously reduced or even eliminated. One
【技术实现步骤摘要】
一种薄膜晶体管及其制备方法
本专利技术涉及一种薄膜晶体管,尤其涉及一种采用纳米材料作为半导体层的薄膜晶体管。
技术介绍
薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)是现代微电子技术中的一种关键性电子元件,目前已经被广泛的应用于平板显示器等领域。薄膜晶体管主要包括基底、栅极、电介质层、半导体层、源极和漏极。对于半导体型单壁碳纳米管(SWCNT)或二维半导体材料(如MoS2)作为半导体层的薄膜晶体管,由于沟道层与电介质层间的界面态,或电介质层中的缺陷,会束缚电荷,从而在器件的转移特性曲线上会表现出迟滞曲线的特性。具体表现为栅极电压VG从负向扫至正向,和正向扫至负向的沟道层的漏电流ID曲线不重合,即在开关电流相同的情况下,阈值电压的不同。传统电介质层通常为ALD生长、电子束蒸发、热氧化、PECVD等方法制备的Al2O3层、SiO2层、HfO2层以及Si3N4层等。专利技术人研究发现,采用磁控溅射法制备的氧化物材料作为电介质层得到的迟滞曲线与采用传统电介质层得到的迟滞曲线方向相反。本专利技术定义传统电介质材料为正常迟滞材料,采用磁控溅射法制备的氧化物材料为反常迟滞材料。进一步,专利技术人研究发现,采用正常迟滞材料和反常迟滞材料的双层电介质层结构可以减小甚至消除迟滞曲线。而采用减小或消除迟滞曲线的薄膜晶体管具有一些优异的电学性能。
技术实现思路
有鉴于此,确有必要提供一种迟滞曲线明显减小甚至消除的薄膜晶体管及其制备方法。一种薄膜晶体管,其包括;一基底;一半导体层,所述半导体层设置于所述基底的一表面,且所述半导体层包括多个纳米半导体材料;一源极和一漏极,所述 ...
【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管,其包括;
【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管,其包括;一基底;一半导体层,所述半导体层设置于所述基底的一表面,且所述半导体层包括多个纳米半导体材料;一源极和一漏极,所述源极和漏极间隔设置于所述基底上,且分别与所述半导体层电连接;一电介质层,所述电介质层设置于所述半导体层远离所述基底的表面,且将所述半导体层、源极和漏极覆盖;所述电介质层为双层结构,其包括层叠设置的第一子电介质层和第二子电介质层;一栅极,所述栅极设置于所述电介质层远离所述基底的表面;其特征在于,所述第一子电介质层为反常迟滞材料层,且与所述栅极直接接触;所述第二子电介质层为正常迟滞材料层,且设置于所述第一子电介质层与半导体层之间。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的氧化物层;所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的氧化物层或氮化物。3.如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的金属氧化物层;所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的Al2O3层、SiO2层、HfO2层、Y2O3层或Si3N4层。4.如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述所述反常迟滞材料层为采用磁控溅射法制备的Al2O3层或SiO2层;所述正常迟滞材料层为采用ALD生长、电子束蒸发、热氧化或PECVD法制备的Al2O3层、SiO2层、HfO2...
【专利技术属性】
技术研发人员:霍雨佳,赵宇丹,肖小阳,王营城,张天夫,金元浩,李群庆,范守善,
申请(专利权)人:清华大学,鸿富锦精密工业深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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