纳米薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种纳米薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法，其中，纳米薄膜的制作方法包括：将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液；将混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜；在初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料，以形成纳米薄膜；其中，相邻区域的纳米材料不同。本发明专利技术实施例通过将不同纳米材料的溶液混合，对混合溶液进行处理，获得了相邻区域包括不同纳米材料的纳米薄膜，简化了纳米薄膜的制作方法，且材料比例可控，薄膜均匀性较佳。

Nano thin film and its making method, thin film transistor and manufacturing method thereof

The embodiment of the invention discloses a nanometer film and its fabrication method, a thin film transistor and a fabrication method thereof. The fabrication method of the nanometer film includes: mixing at least two solutions containing different nanometer materials to form a mixed solution; fabricating the mixed solution on a substrate to form an initial film; and fabricating the initial film on the substrate. A plurality of regions are formed, each of which retains a nanomaterial to form a nanofilm; the adjacent regions have different nanomaterials. By mixing the solutions of different nano-materials and treating the mixed solutions, the invention obtains nano-films with different nano-materials in adjacent regions, simplifies the preparation method of nano-films, and the material proportion is controllable, and the film uniformity is better.

【技术实现步骤摘要】
纳米薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法
本专利技术实施例涉及薄膜制作
，具体涉及一种纳米薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法。
技术介绍
近年来，低维纳米材料，例如：碳纳米管、纳米线、二维半导体材料或者量子点等已成为当下学术界及产业界的研究热点，由于其大的比表面积，量子限域效应，优异的材料属性使得低维纳米材料成为未来电子及光电子学的替代材料。同时，由两种或多种纳米半导体材料接触形成的异质结器件，或者金属纳米材料与纳米半导体材料接触形成的肖特基器件，作为有源层的基本构筑单元，在半导体光电器件领域如光探测器、光伏、发光二极管、激光或电学器件领域中也发挥了巨大的作用。现有的由两种或多种纳米材料构成的包括异质结或者肖特基结的纳米薄膜通常采用分步制作或转移的制作方法，存在工艺较为繁琐，并且各材料比例难以控制，薄膜均匀性不佳的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种纳米薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法，简化了纳米薄膜的制作方法，且材料比例可控，薄膜均匀性较佳。第一方面，本专利技术实施例提供了一种纳米薄膜的制作方法，包括：将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液；将所述混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜；在所述初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料，以形成纳米薄膜；其中，相邻区域的纳米材料不同。可选地，所述纳米材料为半导体材料，相邻区域的所述半导体材料相接触，构成异质结。可选地，所述半导体材料包括：碳纳米管、纳米线、量子点或者二维半导体材料。可选地，所述将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液之后，所述方法还包括：将所述混合溶液搅拌均匀，使所述混合溶液中的纳米材料均匀分散。可选地，所述将所述混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜包括：将所述混合溶液设置在所述衬底基板上；将所述混合溶液中的溶剂挥发，以制作成初始薄膜。可选地，所述将所述混合溶液设置在所述衬底基板上包括：通过打印工艺或者旋涂工艺将所述混合溶液设置在所述衬底基板上。可选地，在所述初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料包括：依次利用不同的掩膜版对所述初始薄膜进行刻蚀，使得每个区域保留一种纳米材料。可选地，所述将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合之前，所述方法还包括：形成至少两种包含不同纳米材料的溶液；其中，至少两种包含不同纳米材料的溶液中的溶剂互溶。可选地，若半导体材料为碳纳米管，则形成包含所述碳纳米管的溶液包括：将碳纳米管通过聚合物包覆、超声、离心和过滤处理，获得纯度大于99％的半导体性碳纳米管溶液，其中，溶剂为甲苯，浓度为0.02mg/mL；若半导体材料为硅纳米线，则形成包括硅纳米线的溶液包括：采用化学气相沉积方法制备出金纳米粒子催化生成的硅纳米线，并对催化生长后的硅纳米线进行溶解，获得半导体性硅纳米线溶液，其中，溶剂为乙醇，溶度为0.1mg/mL。可选地，混合溶液中包括：硅纳米线和碳纳米管；则所述依次利用不同的掩模板对所述初始薄膜进行刻蚀，使得每个区域保留一种纳米材料包括：利用第一掩模板，采用氧等离子体刻蚀工艺对所述初始薄膜进行刻蚀，使得第一区域保留硅纳米线；利用第二掩模板，采用六氟化硫干法刻蚀工艺对刻蚀后的初始薄膜进行刻蚀，使得第二区域保留碳纳米管；其中，所述初始薄膜包括：相邻的第一区域和第二区域。第二方面，本专利技术实施例还提供一种纳米薄膜，采用上述纳米薄膜的制作方法制成。第三方面，本专利技术实施例还提供一种薄膜晶体管，包括：衬底基板和设置在所述衬底基板上的有源层；所述有源层包括多个区域，每个区域由一种纳米材料构成；其中，所述纳米材料为半导体材料，相邻区域的半导体材料不同，且相邻区域的纳米半导体材料相接触，构成异质结。可选地，所述半导体材料包括：碳纳米管、纳米线、量子点或者二维半导体材料。第四方面，本专利技术实施例还提供一种薄膜晶体管的制作方法，包括：提供一衬底基板；在衬底基板上采用上述纳米薄膜的制作方法形成纳米薄膜；其中，所述纳米薄膜中的纳米材料为半导体材料；通过构图工艺对所述纳米薄膜进行处理，形成有源层。可选地，所述提供一衬底基板之后，所述方法还包括：在所述衬底基板上形成栅电极；在所述栅电极上形成栅绝缘层；所述在所述衬底基板上采用上述纳米薄膜的制作方法形成纳米薄膜包括：在所述栅绝缘层上采用上述纳米薄膜的制作方法形成纳米薄膜。本专利技术实施例提供一种纳米薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法，其中，纳米薄膜的制作方法包括：将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液；将混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜；在初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料，以形成纳米薄膜；其中，相邻区域的纳米材料不同。本专利技术实施例通过将不同纳米材料的溶液混合，对混合溶液进行处理，获得了相邻区域包括不同纳米材料的纳米薄膜，简化了纳米薄膜的制作方法，且材料比例可控，薄膜均匀性较佳。当然，实施本专利技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为本专利技术实施例提供的纳米薄膜的制作方法的流程图；图2A为本专利技术实施例提供的纳米薄膜的制作方法的示意图一；图2B为本专利技术实施例提供的纳米薄膜的制作方法的示意图二；图2C为本专利技术实施例提供的纳米薄膜的制作方法的示意图三；图2D为本专利技术实施例提供的纳米薄膜的制作方法的示意图四；图2E为本专利技术实施例提供的纳米薄膜的制作方法的示意图五；图3为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的一个结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的另一结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的电压与电流之间对应关系的示意图。附图标记说明：A：第一区域；B：第二区域；10：衬底基板；11：有源层；12：栅绝缘层；13：栅电极；14：钝化层；15：源漏电极；16：平坦层；100：初始薄膜；110～130、210～250、310～330：步骤。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。除非另外定义，本专利技术实施例公开使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语一直出该词前面的元件或误检涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米薄膜的制作方法，其特征在于，包括：将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液；将所述混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜；在所述初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料，以形成纳米薄膜；其中，相邻区域的纳米材料不同。

【技术特征摘要】
1.一种纳米薄膜的制作方法，其特征在于，包括：将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液；将所述混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜；在所述初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料，以形成纳米薄膜；其中，相邻区域的纳米材料不同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米材料为半导体材料，相邻区域的所述半导体材料相接触，构成异质结。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述半导体材料包括：碳纳米管、纳米线、量子点或者二维半导体材料。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合，形成混合溶液之后，所述方法还包括：将所述混合溶液搅拌均匀，使所述混合溶液中的纳米材料均匀分散。5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述将所述混合溶液在衬底基板上制作成初始薄膜包括：将所述混合溶液设置在所述衬底基板上；将所述混合溶液中的溶剂挥发，以制作成初始薄膜。6.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述将所述混合溶液设置在所述衬底基板上包括：通过打印工艺或者旋涂工艺将所述混合溶液设置在所述衬底基板上。7.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述初始薄膜上形成多个区域，每个区域保留一种纳米材料包括：依次利用不同的掩膜版对所述初始薄膜进行刻蚀，使得每个区域保留一种纳米材料。8.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述将至少两种包含不同纳米材料的溶液混合之前，所述方法还包括：形成至少两种包含不同纳米材料的溶液；其中，至少两种包含不同纳米材料的溶液中的溶剂互溶。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若半导体材料为碳纳米管，则形成包含所述碳纳米管的溶液包括：将碳纳米管通过聚合物包覆、超声、离心和过滤处理，获得纯度大于99％的半导体性碳纳米管溶液，其中，溶剂为甲苯，浓度为0.02mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟虎，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11