一种少层单晶氧化亚锡及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于场效应晶体管技术领域，具体涉及一种少层单晶氧化亚锡及其制备方法与应用。所述少层单晶氧化亚锡的制备方法包括以下步骤：以晶粒尺寸大于100μm的三维单晶氧化亚锡为原料，将其均匀洒在胶带的一部分上；将胶带中洒有所述三维单晶氧化亚锡的部分与空白部分对折挤压，然后撕开，重复所述对折挤压和撕开操作直至得到所述少层单晶氧化亚锡。所述少层单晶氧化亚锡可用于制备场效应晶体管。本发明专利技术采用的方法实验操作简单，所需的药品以及实验仪器都是普通常见的，不需要作特殊处理。并且所制得的少层单晶SnO不易受到污染，形状规则，可以有效改善场效应晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种少层单晶氧化亚锡及其制备方法与应用
本专利技术属于场效应晶体管
，具体涉及一种少层单晶氧化亚锡及其制备方法与应用。
技术介绍
场效应晶体管(Field-EffectTransistor，简称FET)，是一种在显示器中应用广泛的半导体器件，多用作主动式矩阵液晶显示屏(AMLCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)像素电路的重要元件。氧化亚锡(SnO)属于P型半导体，且具有二维层状结构，层与层之间以范德华力连接，范德华力间距为光学带隙为2.7eV。氧化亚锡空穴由Sn空位产生，空穴传输通道由Sn5s轨道与O2p轨道杂化形成，与其他P型金属氧化物相比，氧化亚锡具有一种更分散的载流子传输通道，因此，对于氧化亚锡的研究引起了科学界的普遍关注。目前制备氧化亚锡(SnO)薄膜常用的方法有：原子层沉积(AtomicLayerDeposition，简称ALD)，电子束蒸发(ElectronBeamEvaporation，简称EBE)，脉冲激光沉积(PulsedLaserDeposition，简称PLD)，射频(直流)磁控溅射(Radio-frequency(Directcurrent)MagnetronSputtering，简称RF(DC)MS)，热蒸发(ThermalEvaporation，简称TE)。采用这些方法制备的氧化亚锡通常是纳米晶粒或者是多晶，很难制备少层单晶氧化亚锡。
技术实现思路
为解决上述的缺点和不足之处，本专利技术的目的是提供一种少层单晶氧化亚锡及其制备方法，以及提供所述少层单晶氧化亚锡的应用，即提供一种包含所述少层单晶氧化亚锡的场效应晶体管。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种少层单晶氧化亚锡的制备方法，包括以下步骤：以晶粒尺寸大于100μm的三维单晶氧化亚锡为原料，将其均匀洒在胶带的一部分上；将胶带中洒有所述三维单晶氧化亚锡的部分与空白部分对折挤压，然后撕开，重复所述对折挤压和撕开操作直至得到所述少层单晶氧化亚锡。所述三维单晶氧化亚锡可以本领域任意的常用方法制得，例如可以SnCl2·2H2O(二水合氯化亚锡)作为原料，进行酸碱中和后离心得到所述三维单晶氧化亚锡，具体步骤为：将SnCl2·2H2O溶于HCl溶液得到pH值范围为0.7-1.2的混合溶液，其中所述HCl溶液浓度范围为0.16-0.2mol/L；随后添加氢氧化钠溶液使混合溶液的pH值上升至11.5-12.5；将混合溶液超声3h后离心得到所述三维单晶氧化亚锡，其中离心转速为8000r/min，离心时间为10min。所述对折挤压和撕开操作一般需重复20次左右。优选的，所述胶带型号为3MScotch600。一种少层单晶氧化亚锡，通过上述制备方法制备得到。一种场效应晶体管，从下到上依次包括：衬底、所述少层单晶氧化亚锡、源极和漏极。优选的，所述衬底为掺二氧化硅的硅片。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：本专利技术采用机械剥离法制备少层单晶SnO。这种方法实验操作简单，所需的药品以及实验仪器都是普通常见的，不需要作特殊处理。并且所制得的少层单晶SnO不易受到污染，形状规则，可以有效改善场效应晶体管的性能。附图说明图1是本专利技术制备的少层单晶SnO用于P型沟道层的场效应晶体管的示意图，其中，01-源极，02-栅极，03-半导体，04-漏极，05-氧化层。图2是本专利技术实施例1制备的大尺寸单晶SnO的扫描电镜SEM的示意图。图3是本专利技术实施例1制备的大尺寸单晶SnO的物相分析XRD的示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：1.大尺寸三维单晶氧化亚锡(SnO)制备：1.1称取纯度为98％的SnCl2·2H2O1.3825g，溶解在30mL浓度为0.16mol/L的稀盐酸中，使溶液中[Sn2+]＝0.17M，且溶液pH值为0.8；1.2向溶液中边滴加NaOH溶液边搅拌，使得溶液pH升到11.8，并产生白色溶胶物质Sn6O4(OH)4；1.3将溶液在室温下超声3h，出现黑色沉淀物；1.4将超声后所得溶液作离心处理，转速为8000r/min，离心时间为10min；1.5将所得黑色沉淀物洗涤，依次用乙醇和去离子水洗涤三次，直至将NaCl及其他杂质去除，如图3所示，所得产物单晶SnO的XRD峰谱中没有其他杂峰，说明所得产物中没有其他杂质；1.6用真空抽滤，最终得到目标产物大尺寸单晶SnO，如图2所示，所得单晶SnO尺寸大于100μm。2.掺二氧化硅的硅片的清洗其中所用的超声机型号SK2200GT，超声功率为100W。2.1将裁剪好的硅片(尺寸为1*1cm)整齐放置在洗片架上，然后放在洁净的烧杯中，再缓缓倒入新四氢呋喃溶液将洗片架淹盖2cm以上，然后将烧杯放置在超声机中超声15min；2.2将烧杯取出并将烧杯中的四氢呋喃倒入有机废液胶桶中，然后再向烧杯倒入去离子水将洗片架淹盖2cm以上，然后将烧杯放置在超声机中超声15min；2.3将烧杯取出并将去离子水倒入清洗槽中，然后加入异丙醇将洗片架淹盖2cm以上，然后将烧杯放置在超声机中超声15min；2.4将烧杯取出并将异丙醇倒入有机废液胶桶中，然后加入去离子水将洗片架淹盖2cm以上，然后将烧杯放置在超声机中超声15min；超声完成前4～5min，打开通风橱机，抽气3min，然后密闭通风橱，超声完成后更换清洁剂时，将洗片架放置在通风橱中并保持洁净；2.5将烧杯取出并将去离子水倒入清洗槽中，然后加入异丙醇将洗片架淹盖2cm以上，然后将烧杯放置在超声机中超声15min；然后将放置洗片架的烧杯盖上铝箔纸，烧杯尖嘴处留出3cm2的通风口，将烧杯放入烘箱烘干。3.机械剥离少层单晶氧化亚锡(SnO)制得场效应晶体管3.1将步骤1所制备的大尺寸三维单晶氧化亚锡均匀洒在一部分胶带上，将胶带中洒有所述三维单晶氧化亚锡的部分与空白部分对折挤压，然后撕开，重复所述对折挤压和撕开操作20次，直到所述单晶氧化亚锡的区域近乎透明，即可得到所述少层单晶氧化亚锡。注意每次剥离时都要在胶带的空白处剥离，不能使不同剥离次数的产物重合。3.2将最终剥离得到的几乎透明的单晶氧化亚锡区域贴在步骤2中清洗干净的衬底上，确保整个区域平整的贴在了衬底上，不能带有褶皱，然后用棉签朝一个方向轻轻滑动，确保力度适中，然后轻轻将胶带撕开，就会在衬底上得到少层单晶氧化亚锡，通过CVD镀上源漏电极，就得到了场效应晶体管器件。综上所述，本专利技术的少层单晶SnO采用机械剥离法制备，采用简单方法即可制备出形状规则、洁净度高的单晶SnO可以应用于P型沟道层的场效应晶体管。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种少层单晶氧化亚锡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以晶粒尺寸大于100μm的三维单晶氧化亚锡为原料，将其均匀洒在胶带的一部分上；将胶带中洒有所述三维单晶氧化亚锡的部分与空白部分对折挤压，然后撕开，重复所述对折挤压和撕开操作直至得到所述少层单晶氧化亚锡。

【技术特征摘要】
1.一种少层单晶氧化亚锡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以晶粒尺寸大于100μm的三维单晶氧化亚锡为原料，将其均匀洒在胶带的一部分上；将胶带中洒有所述三维单晶氧化亚锡的部分与空白部分对折挤压，然后撕开，重复所述对折挤压和撕开操作直至得到所述少层单晶氧化亚锡。2.根据权利要求1所述的一种少层单晶氧化亚锡的制备方法，其特征在于，以SnCl2·2H2O作为原料，进行酸碱中和后离心得到所述三维单晶氧化亚锡。3.根据权利要求2所述的一种少层单晶氧化亚锡的制备方法，其特征在于，所述三维单晶氧化亚锡的具体制备步骤为：将SnCl2·2H2O溶于HCl溶液得到pH值范围为0.7-1.2的混合溶液，其中所述HCl溶液浓度范围为0.16-0.2mol/L；随后添加NaOH溶液使混合溶液的pH值上升至...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁洪龙，邓培淼，谢伟广，姚日晖，刘贤哲，何锐辉，袁炜健，邓宇熹，张啸尘，彭俊彪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44