基于低温溶液法p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低温溶液法p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法，首先利用“溶胶凝胶法”制备超薄ZrO2高k介电薄膜代替传统SiO2作为p型TFT器件的栅介电层；然后采用相同溶液加工技术制备CuI半导体沟道层，紫外‑可见光吸收能谱测试表明CuI薄膜具有极强的紫外吸收能力；最后通过热蒸发法制备源、漏电极，完成基于高k介电层的p型CuI/ZrO2薄膜晶体管的制备，制得的产物具有低的操作电压，优异的电学性能，为低功耗、高性能CMOS器件的发展奠定良好的科学基础。

Preparation of P type metal iodide thin film transistors based on low temperature solution method

The invention discloses a preparation method of p-type metal iodide thin film transistor based on low-temperature solution method. First, the ultra-thin ZrO2 high-k dielectric thin film is prepared by sol-gel method instead of the traditional SiO2 as the gate dielectric layer of p-type TFT device, and then the CuI semiconductor channel layer is prepared by the same solution processing technology, and the ultraviolet and visible light are obtained. The results of absorption spectroscopy show that CuI thin films have strong ultraviolet absorption ability; finally, the source and drain electrodes are prepared by thermal evaporation method, and the p-type CuI/ZrO2 thin film transistor based on high k dielectric layer is fabricated. The products have low operating voltage and excellent electrical properties, which lay a foundation for the development of low-power, high-performance CMOS devices. Good scientific foundation.

【技术实现步骤摘要】
基于低温溶液法p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法
：本专利技术涉及一种金属碘化物薄膜晶体管的制备方法，尤其是一种p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法，属于薄膜晶体管制备

技术介绍
：近年来，薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor，简称TFT)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半导体材料为无机金属氧化物，例如ZnO、SnO2和In2O3，或其多元混合物(Nature,432488,2004;NatureMaterials,10382,2011)。然而，这些无机氧化物材料均展现n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于低温溶液法p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法,其特征在于：以乙腈作为溶剂、以CuI作为溶质，采用旋涂工艺并结合紫外光退火技术在接近室温条件下制备p型CuI半导体薄膜，并进一步制备成CuI薄膜晶体管的沟道层；用低阻硅作为衬底，用ZrO2超薄高k介质薄膜替代传统的SiO2栅介电层，制备成p型金属碘化物薄膜晶体管。

【技术特征摘要】
1.基于低温溶液法p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法,其特征在于：以乙腈作为溶剂、以CuI作为溶质，采用旋涂工艺并结合紫外光退火技术在接近室温条件下制备p型CuI半导体薄膜，并进一步制备成CuI薄膜晶体管的沟道层；用低阻硅作为衬底，用ZrO2超薄高k介质薄膜替代传统的SiO2栅介电层，制备成p型金属碘化物薄膜晶体管。2.根据权利要求1所述的基于低温溶液法p型金属碘化物薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：具体工艺步骤为：（1）清洗衬底：选取电阻率为0.0015Ω•cm的低阻硅作为衬底，并依次用丙酮和异丙醇超声波清洗衬底各5-15分钟，用去离子水冲洗3-5次，再用高纯氮气吹干备用；（2）制备栅介电层前驱体溶液：将0.01-0.5摩尔/升的乙酰丙酮锆Zr(C5H7O2)4溶于二甲基甲酰胺中，同时加入与乙酰丙酮锆等摩尔量的乙醇胺作为稳定剂，乙醇胺与二甲基甲酰胺的体积比为1：1-10，在低于室温条件下磁力搅拌形成澄清透明的栅介电层前驱体溶液；（3）溶胶-凝胶法制备栅介电层：利用溶胶-凝胶技术将步骤（2）获得的栅介电层前驱体溶液旋涂在低阻硅衬底上，旋涂时先在500转/分转速下旋涂5秒，然后在5000转/分转速下旋涂20秒；然后将薄膜放到高压汞灯下进行紫外光照处理30分钟，实现光解和固化后得到ZrO2栅介电层薄膜；（4）制备沟道层前驱体溶液：称量适量的乙腈作为溶剂，称量适量纯度均大于99.5%的CuI粉末加入溶剂中，在20-50摄氏度条件下磁力搅拌1-24小时形成澄清的溶液，溶液中金属Cu离子的浓度为3-30毫克/毫升，完成沟道层前驱体溶液的配制...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙华斌，刘奥，朱慧慧，徐勇，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32