低工作电压反相器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种低工作电压反相器及其制作方法。本发明专利技术的反相器包含形成在绝缘衬底上的第一晶体管和第二晶体管，其中，所述第一晶体管以耗尽型模式工作，所述第二晶体管以增强型模式工作，并且，所述第一晶体管和第二晶体管的栅介质层由具有离子导电特性的固态电解质构成。本发明专利技术还提供了制备本发明专利技术的低工作电压、高增益性的反相器的方法。本发明专利技术的反相器在获得低工作电压、高电压增益性的同时，还进一步降低了制造成本。

Low duty voltage inverter and method for manufacturing the same

The invention discloses a low working voltage inverter and a manufacturing method thereof. The inverter of the invention comprises the insulation form a first transistor and a second transistor substrate, the first transistor in the depletion mode, the second transistor with enhanced mode, and the gate dielectric layer of the first transistor and the second transistor composed of solid electrolyte with conductive properties of ion. The invention also provides a method for preparing an inverter with low operating voltage and high gain of the present invention. The inverter of the present invention reduces the manufacturing cost while obtaining a low operating voltage and a high voltage gain.

【技术实现步骤摘要】
低工作电压反相器及其制作方法
本专利技术涉及微电子
，具体涉及一种低工作电压反相器及其制作方法。
技术介绍
反相器是微电子系统的重要组成单元。近年来，人们对便携式、低功耗电子产品的需求不断增加，而大型电子系统随着功能的日益丰富，其功耗也不断增加，因此低功耗电子元件的设计已经成为今后微电子技术发展的重要方向之一，使用具有低工作电压的电子元件及反相器是实现低功耗电路设计的一种有效手段。传统互补金属-氧化物-半导体(Complementarymetal-oxide-semiconductor,CMOS)反相器，通常采用性能相当的n型和p型MOS晶体管(field-effecttransistors,FETs)组成，如p型硅FET和n型硅FET。氧化物薄膜晶体管是目前电子信息产业的明星元件，在新一代透明柔性平板显示或可穿戴、便携式电子产品等领域具有极强的应用前景。氧化物半导体薄膜的电子导电特性较好，相应的n型金属氧化物薄膜晶体管(TFTs)的电学特性优异，其场效应电子迁移率高达10～100cm2/Vs。然而值得指出的是，在金属氧化物半导体家族中很难找到空穴导电综合性能优异的p型金属氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反相器，其特征在于，包含：衬底；位于所述衬底上的第一沉积结构；以及位于所述衬底上的第二沉积结构；其中，所述第一沉积结构包括：位于所述衬底上第一栅电极、位于所述第一栅电极上的第一栅介质层、位于所述第一栅介质层上的第一沟道层、位于所述第一沟道层上的第一源极和第一漏极；并且，所述第一沉积结构构成以耗尽型模式工作的第一晶体管；所述第二沉积结构包括：位于所述衬底上第二栅电极、位于所述第二栅电极上的第二栅介质层、位于所述第二栅介质层上的第二沟道层、位于所述第二沟道层上的第二源极和第二漏极；并且，所述第二沉积结构构成以增强型模式工作的第二晶体管；并且所述第一栅电极、所述第一源极和所述第二漏极通过导电层电...

【技术特征摘要】
1.一种反相器，其特征在于，包含：衬底；位于所述衬底上的第一沉积结构；以及位于所述衬底上的第二沉积结构；其中，所述第一沉积结构包括：位于所述衬底上第一栅电极、位于所述第一栅电极上的第一栅介质层、位于所述第一栅介质层上的第一沟道层、位于所述第一沟道层上的第一源极和第一漏极；并且，所述第一沉积结构构成以耗尽型模式工作的第一晶体管；所述第二沉积结构包括：位于所述衬底上第二栅电极、位于所述第二栅电极上的第二栅介质层、位于所述第二栅介质层上的第二沟道层、位于所述第二沟道层上的第二源极和第二漏极；并且，所述第二沉积结构构成以增强型模式工作的第二晶体管；并且所述第一栅电极、所述第一源极和所述第二漏极通过导电层电连接；并且在所述反相器中，所述第一栅极作为输出端Vout，所述第二栅极作为输入端Vin，所述第二源极接地，所述第一漏极用于施加电源电压VDD；并且所述第一栅介质层和第二栅介质层均为离子导电型固态电解质。2.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，所述离子导电型固态电解质独立地选自下组：疏松氧化物介质膜、海藻酸钠膜、壳聚糖膜、甲基纤维素膜。3.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，所述离子导电型固态电解质独立地选自下组：疏松SiO2薄膜、疏松磷掺杂SiO2薄膜层、疏松氧化铝Al2O3薄膜，并且，所述第一栅介质层和第二栅介质层厚度为300nm～5μm，比表面积为1m2/g～1000m2/g，薄膜孔隙尺寸为1nm～10nm，质子电导率为1×10-5S/cm～1×10-3S/cm，单位面积电容为0.1～100μF/cm2。4.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，所述第一沟道层为氧化铟锌(InZnO)薄膜，所述第二沟道层为氧化铟锌(InZnO)薄膜或铟镓锌氧(InGaZnO)薄膜，所述第一沟道层和第二沟道层的厚度为10nm～100nm。5.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，所述反相器的输入电压独立的选自下组：正弦波形、三角波形、噪音波形、或它们的任意组合。6.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，所述反相器为低工作电压、高电压增益型反相器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺立强，肖惠，万昌锦，刘阳辉，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33