一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备制造技术

本发明专利技术公开了一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备，本发明专利技术采用溶胶凝胶的制备方法，以Al(NO3)3·9H2O为溶质、N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂的前驱体溶液在衬底上进行旋涂，制备出Al2O3薄膜，并进一步制备出以Al2O3薄膜为钝化层、In2O3薄膜为半导体沟道层，用ZrO2薄膜作为栅介电层的金属氧化物薄膜晶体管。本发明专利技术的有益效果是提高器件的操作稳定性，延长器件的使用寿命，增大电容密度和减少栅极漏电流，降低器件操作电压，减少能源消耗。

Fabrication of metal oxide passivated thin film transistors

The invention discloses the preparation of a thin film transistor passivated by metal oxide. The method adopts the sol-gel preparation method, and the precursor solution with Al(NO3)3.9H2O as the solute and N,N_dimethylformamide as the solvent is spin-coated on the substrate to prepare the Al_2O_3 film, and the Al_2O_3 film as the passivation layer is further prepared. ZrO2 thin film is used as gate dielectric layer of metal oxide thin film transistor. The invention has the advantages of improving the operation stability of the device, prolonging the service life of the device, increasing the capacitance density and reducing the gate leakage current, reducing the operation voltage of the device and reducing the energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备
本专利技术属于薄膜晶体管制备
，涉及一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备方法，用于金属氧化物半导体薄膜晶体管的钝化处理场合。
技术介绍
近年来，金属氧化物薄膜晶体管(Metal-OxideThin-FilmTransistor，简称MOTFT)在有源矩阵驱动液晶显示器件(ActiveMatrixLiquidCrystalDisplay,简称AMLCD)中发挥了重要作用。从低温非晶硅薄膜晶体管到高温多晶硅薄膜晶体管，技术越来越成熟，应用对象也从只能驱动液晶显示器件(LiquidCrystalDisplay，简称LCD)发展到既可以驱动LCD又可以驱动有机发光显示器(OrganicLightEmittingDisplay，简称OLED)，甚至电子纸。薄膜晶体管(简称TFT)已经成为平板显示行业的核心部件，每台显示器都集成了数百万甚至上亿个TFT器件。目前研究与应用最多的金属氧化物材料为ZnO、SnO2和In2O3体系(Nature,432488,2004；NatureMaterials,10382,2011)。在之前的报道中，这些体系的MOTF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备，其特征在于按照以下步骤进行：(1)清洗硅衬底：选取重掺杂p型硅作为衬底，并依次使用氢氟酸、丙酮、无水乙醇和去离子水清洗，接着用氮气吹干备用；(2)溶胶凝胶法制备栅介电层：将Zr(NO3)4·5H2O溶于乙二醇甲醚中，搅拌形成澄清透明的栅介电层前驱体溶液，将硅衬底放入等离子清洗机内清洗，然后将栅介电层前驱体溶液旋涂在清洗后的硅衬底上形成薄膜，先将薄膜热处理，然后进行紫外光退火处理，再热处理，制得均匀连续的ZrO2薄膜成品，完成ZrO2栅介电层的制备；(3)溶胶凝胶法制备半导体沟道层：In(NO3)3·xH2O溶解于乙二醇甲醚溶剂中，搅拌形成澄清透明的半导...

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备，其特征在于按照以下步骤进行：(1)清洗硅衬底：选取重掺杂p型硅作为衬底，并依次使用氢氟酸、丙酮、无水乙醇和去离子水清洗，接着用氮气吹干备用；(2)溶胶凝胶法制备栅介电层：将Zr(NO3)4·5H2O溶于乙二醇甲醚中，搅拌形成澄清透明的栅介电层前驱体溶液，将硅衬底放入等离子清洗机内清洗，然后将栅介电层前驱体溶液旋涂在清洗后的硅衬底上形成薄膜，先将薄膜热处理，然后进行紫外光退火处理，再热处理，制得均匀连续的ZrO2薄膜成品，完成ZrO2栅介电层的制备；(3)溶胶凝胶法制备半导体沟道层：In(NO3)3·xH2O溶解于乙二醇甲醚溶剂中，搅拌形成澄清透明的半导体层前驱体溶液，将配置好的半导体层前驱体溶液旋涂在ZrO2栅介电层上，旋涂结束后将制得的In2O3薄膜半成品热处理，制得均匀连续的In2O3薄膜成品，完成In2O3半导体沟道层的制备；(4)溶胶凝胶法制备钝化层：将Al(NO3)3·9H2O溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌形成澄清透明的钝化层前驱体溶液，将配置好的钝化层前驱体溶液旋涂在In2O3半导体沟道层上，旋涂结束后将制得的Al2O3薄膜半成品热处理制得均匀连续的Al2O3薄膜成品，完成Al2O3钝化层的制备。2.按照权利要求1所述一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备，其特征在于：所述步骤(1)中衬底为电阻率为0.001Ω·cm的重掺杂p型硅。3.按照权利要求1所述一种金属氧化物钝化的薄膜晶体管的制备，其特征在于：所述步骤(2)中0.5-5mmolZr(NO3)4·5H2O溶于10mL乙二醇甲醚中。4.按照权利要求1所述一种金属氧化物钝化的薄膜晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：单福凯，范彩璇，刘国侠，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37